DE2444935A1 - Fluessigkeitsdruck-messanordnung - Google Patents

Description

Deutsche: Ιΐΐ Industries GmbH l-.T.Garx-e-'-i: ~ Γ>

78 Freiburg, Hans-Bunte~Str. 19 17. September 1974

Mo/re2 4 4 A 9

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG

FREIBURG I.BR.

Flüssigkeitsdruck-Messanordnung

Die Priorität der Anmeldung Nr. 402 336 vom 1.10.1973 in den USA wird beansprucht.

Es ist bekannt und üblicn, die zwei Kammern einer als · Differentialdruck-Messeinheit bekannten Anordnung mit einer Rohrleitung auf den entgegengesetzten Seiten einer darin angebrachten Öffnung zu verbinden. Hierbei ist die Differentialdruck-Messeinheit Teil einer üblicherweise als Geber bezeichneten Anordnung. Das Ausganossngnal des Gebers wird einem Gleichstroirnuilliamperemeter, einem Prozessregler oder ähnlichem zugeführt. Bei Bedarf kann das Milliamperemeter direkt in Druck- oder Differenzdruckeinheiten geeicht werden. Andererseits kann es auch in Volumendurchflusseinheiten, beispielsweise in Liter pro Minute geeicht werden.

Die bisher gängigste und bekannteste Differentialdruck-Messcinheit ist vom Doppel-Druckdosen-Typ, vgl. beispielsweise die US-PSen 2 590 324, 2 917 081, 2 975 510 und 3 343 420. Auch Differentialdruck-Meoseinheiten mit Metal?- membranen sind nicht unbekannt, vgl. die US-PSen 3 492 und 3 620 135. Metallmembranen sind auch in nichtanalogen Anwendungen bekannt, vgl. die US-PSen 1 921 312, 2 913 und 3 071 953. Metallmembranen werden wegen ihrer ausgezeichneten Reinigungseigenschaften bevorzugt.

Die bekannten Differentialdruck-Messeinheiten sind unzuverlässig bei kleinen und grossen Messbereichen, da bisher ausschliesslich elektronische Nullpunkts- und Messbereichseinstellungen angewendet werden.. Diese Einstellungsart führt jedoch zu einer Verstärkung der mechanisch hervorgerufenen Fehler. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Flüssigkeitsdruck-Messanordnung anzugeben/ die diesen Nachteil nicht aufweist und soni.it eine fehlerfreie Nullpunkts- und Messbereichseinstellung erlaubt. Dies wird von der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung erreicht.

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Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nun zusammen mit der Erfindung und deren Vorteilen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert,

Fig. 1 zeigt schematisch eine analoge Durchflussmesserquelle,

Fig. 2 zeigt den Grundriss einer Differentialdruck-Messeinheit vom Memhrantyp/

Fig.. 3 zeigt den linken Seitenriss der Differential druck-Messeinheit von Fig. 2,

Fig. 4 zeigt den Aufriss einer Abdeckplatte, von der zwei bei einer Differentialdruck-Meswoinheit 'der Fig. 2 und 3 verwendet v/erden,

Fig. 5 zeigt den Grundriss der in Fig. 4 Abdeckplatte,

Fig. 6 zeigt den Längsschnitt der Abdeckplatte entlang der Linie 6-6 von Fig. 5,

Fig. 7 zeigt den Vertikalschnitt der Differentialdruck-Messeinheit bezüglich der Linie 7-7 von Fig. 2,

Fig. 8 zeigt den Grundriss einer in der Differentialdruck-Messoinheit nach den Fig.. 2 und 3 verwendeten Dehnungsmessanordnung,

Fig. 9 zeigt den Vertikalschnitt der Dehnungsmessanordnung von Fig. 8 bezüglich Linie 9-9,

Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines in den Fig. 8 und 9 dargestellten metallischen Stanzteiles,

Fig. 11 zeigt den Vertikalschnitt der Differential-

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druck-Messeinheit von Fig. 2 bezüglich Linie 11-11, Fig. 12 zeigt den Seitenriss der Fig. 11, Fig. 13 zeigt den Grundriss einer Membran,

Fig. 14 zeigt stark vergrössert den Radialschnitt der Membran von Fig. 13 entlang der Linie 14-14,

Fig. 15 zeigt den Vertikalschnitt der in Fig. 13 gezeigten Membran entlang der Linie 15-15,

Fig. 16 zeigt in graphischer Darstellung die Linearitätfi-bzw. Nichtlinearitätskennlinie einer Membran nach Fig. 13 im Vergleich mit der einer herkömmlich gerippten Membran,

Fig. 17 zeigt den Grundriss einer entsprechend der Erfindung ausgebildeten Differentialdruck-Messeinheit mit einem entfernten Teil,

Fig. 18 zeigt den linken Seitenriss der Differentialdruck-Messeinheit von Fig. 17,

Fig. 19 zeigt den Vertikalschnitt der in Fig. 20 dargestellten Differentialdruck-Messeinheit entlang der Schnittlinie 19-19,

Fig. 20 zeigt die Unteransicht des Mittelteiles der in den Fig. 17,18 und 19 gezeigten Differentialdruck-Messeinheit mit entfernten Teilen,

Fig. 21 zeigt den linken Seitenriss des mittleren Teiles der Fig. 20,

Fig. 22 zeigt den Seitenriss einer Nullpunkt-Federei lisatz-Lagerung,

Fig. 23 zeigt den Aufriss der in Fig. 22 dargestellten Federlagerung,

Fig. 24 zeigt den Seitenriss der Nullpunkt-Federeinsatz-Lagerung-,

Fig. 25 zeigt den Seitenriss der Nullpunkt-Feder und des sie tragenden Bolzens,

Fig. 26 zeigt den Aufriss der Nullpunkt-Feder und des sie tragenden Bolzens,

Fig. 27 zeigt den Seitenriss des gesamten Mittelteils der Differentialdruck-Messeinheit nach den Fig. bis 19 mit teilweise entfernten Teilen,

Fig. 28 zeigt den Seitenriss der in Fig. 27 dargestellten Anordnung,

Fig. 29 zeigt in vergrösserter Ansicht Mittel zum festen Einspannen eines Endes einer Messbereich-Schraubenfecior

Fig. 30 zeigt perspektivisch eine der in Fig. 29 dargestellten /anordnungen,

Fig. 31 zeigt die perspektivische Ansicht eines Teiles der Differentialdruck-Messeinheit, in deren Einkorbung die Anordnung der Fig. 30 bewegbar ist,

Die in Fig. 1 dei~ Zeichnung dargestellte Rohrleitung weist die dicht darin befestigte Scheibe 41 mit der Öffnung auf. Die Differentialdruck-Messeinheit 45 ist über die beiderseits der öffnung 42 angeordneten Leitungen 43 und mit der Rohrleitung verbunden. Das Weiterverwertungsmittel ist über die übertragungsschaltung 46 mit dem Ausgang der Differentialdr.u'ck-Messeinheit verbunden.

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Die Differentialdruck-Messeinheit bildet zusammen rait der übertragungsschaltung 46 eine üblicherweise als Geber bekannte Einheit. Das Weiterverwertungsmittel 47 kann ein in Druckdifferenz oder in Durchflussgeschwindigkeit geeichtes Milliamperemeter, ein Prozessregler o.a. sein.

Die Fig.2bis 15 veranschaulichen die Differentialaruck-Messeinheit 45. ·

Die Übertragungsschaltung 46 kann herkömmlicher Art sein. Sie kann aber auch mi⁴, der in der US-PS 3 518 886 beschriebenen identisch sein, wobei' jedoch die beiden in dieser US-Patentschrift beschriebenen Dehnungsmesser durch die beiden Dehnungsmesser der folgenden Beschreibung ersetzt werden. Einige der Anordnungen der US-PS 3 518 sind in den Fig. 8 und 9 wiedergegeben. Somit können dort, wo solche Anordnungen wiedergegeben sind, diese Anordnungen von dem Teil der Anordnungen der US-PS 3 518 886 . weggelassen v/erden, falls die nicht entfallenden Anordnungen mit der Übertragungsschaltung vereinigt sind.-

Es dürfte hilfreich sein anzumerken, dass einige der verschiedenen Risse der Fig. 2 bis 15 in dem einen Maßstab und andere in einem anderen davon verschiedenen Maßstab gezeichnet sind. Im Interesse der Klarheit sind einicje Risse vergrössert odor stark vergrössert. Bei den Membranen nach den Fig. 11, 13 und 15 sind im Interesse der Klarheit ausserdem einige Hintergrundslinien fortgelassen worden.

Die Differentialdruck-Messeinheit 45 der Fig. 2 weist zwei Abschlussplatten auf, von denen die eine das Bezugszeichen 48 trägt. Die andere Abschlussplatte ist aus der Fig. 2 nicht ersichtlich, da sie dieselben Abmessungen wie die Abdeckplatte 48 aufweist und zu ihr fluchtend angeordnet ist. Die andere Abdeckplatte hat in Fig. 3 das Bezugszeichen 49. Die Abdeckplatte 49 wird nicht im einzelnen beschrieben, da sie mit der Abdeckplatte 48 identisch ist.

Die Abdeckplatte 48 nach Fig. 2 weist einen nach oben

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ausladenden Vorsprung .50 auf. Beide Abdeckplatten 48 und werden am Körper 51 der'Fig. 3 durch die Schrauben 52, 53 und 54 nach Fig, 2 festgespannt. Die Differentialdruck-Messeinheit nach Fig. 2 weist ein zylinderförmiges Rohr auf, welches "mit dem Körper 51 verbunden ist. Das Rohr stellt ein Gehäuse für elektrische Zuleitungen dar, die mit der Differentialdruck-Messeinheit 45 verbunden worden können. Die Fig. 8 und 9 zeigen das Rohr 55 in einem crrösseren Maßstab.

Zu Fig. 3 ist zu bemerken/ dass dar Kopf 56 der Schraube ^r:3 am Ansatz 57 der Abdeckplatte 48 anliegt. Die Schraubt.· 53 hat einen Schaft 58 mit dein Gewinde 59. Auf den Schaft 58 ist die Mutter 60 geschraubt, die die Abdeckplatte™ 4 8 und 49 zusammenzieht, so dass der Körper 51 fest verschlossen in einer bestimmten Lage relativ zu den Abdeckplatten 4 8 und 49 eingeklemmt ist.

Die Abdeckplatte weist den Ansatz Cl auf, zwischen ocmi und der Mutter 60 auf dem Schaft 58 der Federring 62 angeordnet ist. Die Ansätze 57 und 61 dex" Abdockplat i cn haben Löcher, durch die der Schaft 58 hindurchführt.

Sämtliche Schi-auben 52, 53 und 54, die mehr odor woniger symmetrisen zueinander angeordnet vnd von gleicher Bmiart sind, sind mit Muttern und Federringen verschon. Sie dienen in gleicher Weise wie die Schraube 53 nach Fi rj. 3 dazu, die Abdockplatten 48 und 49 in Druckverbindung mit dem Körper 51 zu halten»

Die Abdeckplatter. 48 und 49 nach Fig. 3 haben die oL.irnflächen 63, 64. Die Abdeckplatte 48 bildet mit dem Körjjer eine erste noch zu erläuternde abgeschlossene Kammer. In ähnlicher Weise, jedoch unterschiedlich zu dieser abgeschlossenen Kammer, bildet die Abdeckplatte 49 mit dem Körper 51 eine zweite abgeschlossene Kammer. So hat die Abdeckplatte '48 nach Fig. 4 und 5 den in die erwähnte erste abgeschlossene Kammer führenden Durchlass 65. Die Stirnfläche 63 der Abdeckplatte 48 hat nach Fig. 3 und 4 die Einsenkung 66 und ausserdem die Cowindelücher .

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67 und 68. Die Anordnung mit dem Durchlass 65, der Einsenkung 66 und den Gewindelöchern 67 und 68 ist hauptsächlich für eine Flüssigkeitsankopplung mit beispielsweise irgendeinem herkömmlichen am Ende einer Rohrleitung angebrachten Rohrverbindungsstück vorgesehen, v;ie es zusammen mit den Leitungen 43 und 44 verwendet werden kann. Bei einer Ausführungsform kann die Stirnfläche der Leitung selbst mit einer Nut versehen werden, die einen Dichtring enthält, um eine dichte Verbindung zwischen der ringförmigen Stirnfläche 66' der Einsenkung und dem Durchlass 65 zu erhalten, vgl. Fig. A. Zur Befestigung des Rohrverbindungsstückes sind Kopfschrauben verwendbar, die in die Gewirxdelöcher 67 und 68 eingeschraubt werden. Die" Fig. 4 zeigt eint um 90 aus der Lage der Fig. 3 gedrehte Ansicht der Abdeckplatte 48.

Die Fig. 5 zeigt einen weiteren Grundriss der Abdeckplatte zur Veranschaulichung der durch ihre Ansätze 72, 57 bzw. gehenden Schraubenlöcher 69, 70 und 71. Nach Fig. 5 ist die Abdeckplatte 48 becherförmig geformt und weist eine becherförmige Kammer oder Vertiefung 74 auf, mit der der Durchlass 65 in Verbindung steht, vgl. Fig. 6.

Die Fig. 7 veranschaulicht einen Teil einer Dehnungsmessanordnung 75, die mittels vier Sechskantschrauben 76 mit dem Körper 51 verbunden ist, die in entsprechenden Bohrungen des Flansches 77 verschiebbar angeordnet sind und mit Unterlegscheiben 78 versehen sind. Der Flansch ist sowohl in Fig. 8 und 9 dargestellt, jedoch sind die Gewindelöcher im Körper 51, in die die Schrauben eingedreht v/erden, und Oxo Löcher im Flansch 77, in denen die Sechskantschrauben 76 verschiebbar gelagert sjnd, nicht ' dargestellt. Der Flansch 77 ist mit einem ringförmigen Ansatz 79 versehen, wie die Fig. 7, 8 und 9 zeigen. Das Rohr 55 (in Fig. 7 ebenfalls gezeigt) ist durch Hartlöten oder anderweitig im ringförmigen Ansatz 79 bei 80 befestigt, wie Fig. 9 zeigt.

Vom Inneren des Körpers 51 führen vier elektrische Zuleitungen nach aussen, von denen jedoch lediglich zwei, die Zuleitungen 81 und 82, in Fig. 9 gezeigt sind. Die vier Zuleitungen sind durch die Glasscheibe 83 geführt und dort eingeschmolzen, die wiederum in den Metallring

84 eingeschmolzen ist. Der seinerseits ist in der Bohrung

85 eines Vierkantrohres 86 befestigt, das mit dem Plansch fest verbunden ist.

Der Flansch 77 weist ein« Ringnut 87 auf, in der der Dichtring 88 angeordnet ist. Somit ergibt sich eine flüssigkeitsdiohte Verbindung um die Öffnung 89 durch die Wand des Körpers 51, wenn die Sechskantschrauben 76 den Flansch fest an den Körper 51 pressen. Dies ist erforderlich, da die Differentialdruck-Messeinheit 45, wie auch manche herkömmlichen Differentialdruck-Mesneinheiten, mit einer Flüssigkeit gefüllt wird. Im vorliegenden Fall füllt die Flüssigkeit d<?n gesamten Innenraum des Körpers 51 a,us. Da dadurch und durch umgebende Bauteile mit mindestens zwei Membranen der Innenraum begrenzt ist, sollen diese nun beschrieben werden.

Bei der Anordnung nach Fig. 9 ist das Block- oder Vier-•kantsegment 90 in der gezeigten Lage beweglich angeordnet. In den Block 90 erstreckt sich die Bohrung 91 hinein. Das Vierkantrohr 86 v/eist ebenfalls eine Bohrung 92 auf, welche mit der Bohrung 91 fluchtet. Zur Festlegung befindet sich in beiden Bohrungen 91 und 92 der Stift 93, der mit Press-Sitz im Vierkantrohr 86 oder im Block 90 befestigt sein kann.

Der Blattfedcrhebelarm 94 und die Klemmplatte 95 weisen Bohrungen auf, die mit dem.'Schraubenloch 9 6 und der Bohrung 92 im Vierkantrohr 86 grob fluchten und, in die in Fig. 8 und 9 gezeigte Lage gebracht, mit der Schraube im Block 90 an der Klemmplatte 95 festgeschraubt werden.

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Der Blattfederhebelarm 94 und andere in Fig. 8 und 9 rechts von der Linie 98 von Fig. 8 gezeigten Teile können herkömmlicher Art sein. So ist es beispielsweise üblich,einen Dehnungsmesser an gleicher Stelle auf entgegengesetzten Seiten des Blattfederhebelarms anzuordnen. Zwei dieser Dehnungsmesser werden verwendet. In Fig. 8 ist jedoch nur ein Dehnungsmesser 99 gezeigt.

Bekanntlich weist jeder Dehnungsmesser zwei Anschlüsse auf. Somit wird ein Anschluss jedes Dehnungsmessers -mit- einer entsprechenden Zuleitung verbunden. Die 'anderen Anschlüsse der Dehnungsmesser werden dann mit den entsprechenden Zuleitungen 81 und 82 verbunden. Der Anschluss 100 liegt am einen Ende des Dehnuncsr.iessers 99 von Fig. 8, während der andere Anschluss 1Ol mit dem anderen Ende verbunden ist. Der Übersichtlichkeit halber ist- die Verbindung der Anschlüsse 100, 101 und die der zwei Anschlüsse des anderen Dehnungsmessers mit den·Zuleitungen 8I₇ 82 weggelassen. Das in Fig. 8 gezeigte Metallstanzstück 102 weist die Nase 103 auf, die durch Hartlöten oder anderweitig über ihre gesamte Fläche mit dem Endteil 104 des Blattfederhebelarms 9 4 verbunden ist, vgl. auch Fig. 9 und 10.

^:Der Blattfederhebelarm 9 4 der Fig. 9 hat die Abschnitte 105, 106. Der Abschnitt 106 ist der festgehaltene P'ndteil, während der Endteil 104 frei beweglich ist. Der Abschnitt 105 verläuft nach Fig. 8 konisch, wird als Abschnitt konstanter mechanischer Spannung bezeichnet und ist ebenso wie der Abschnitt 106 in herkömmlicher Weise ausgebildet. Dagegen ist der Endteil 104 in nicht üblicher Weise gestaltet. Die Abschnitte 104 und 105 gehen ebenso . wie die Abschnitte 105 und 106 ineinander über. De:: Grundriss des Abschnitts 106 ist identisch mit dem Grundriss der Klemmplatte 95, ähnlich wie in Fig. 8 gezeigt.

Wie die Fig. 10 veranschaulicht, wird das Metallstanzstück 102 durch Ausstanzen der etwa ü-förmigen Öffnung 107 unter Aussparung der Nase 103 hergestellt, die in eine Ebene etwa senkrecht zur Ebene des übrigen Metallstanzstückes 1O2 gedrückt wird.

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Die Fig. 11 zeigt eine vergrösserte Schnittansicht der Differentialdruck-Messeinhcit 45 entlang der Schnittlinie 11-11 von Fig. 2. Derin Fig. 11 dargestellte Körper 51 enthält den Block 108 mit an seinen ringförmig ausgebildeten Stirnflächen .117, 118 fest angebrachten Platten 109, 110, wobei der Block 108 eine zylInderförmig ausgebildete äussere Oberfläche 111 aufv/eist, die gelegentlich durch andere Teile unterbrochen werden kann. Die Platten 109 und 110 sind im allgemeinen zylindrisch ausgebildet, besitzen jedoch Stirnflansche 112, 113.

Die Platte 109, die einen den Stirnflansch 112 übergreifenden Flansch 115 besitzt, wird dicht gegen den Block 108 mittels des Ringes 114 gepresst. Vorzugsweise werden vier Schrauben durch den Ring 114 gesteckt und im Block 108 verschraubt, so dass die Platte 109 dicht am Block 108 befestige ist. Das Gewindeloch 68 (Fig.5) fehlt in Fig. 13,.

In Fig. 11 sind wieder die Abdeckplatten 48 und 49 gezeigt. Der Ring 114 v/eist die kreisförmige Ringnut 119 auf, in der der Dichtring 121 angeordnet ist, der eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen der Abdeckplatte 48 und der "Platte 109 gewährleistet.

Alle in Fig'. Il oberhalb der Stirnfläche 117 gezeigten Teile des Blockes können insgesamt mit allen unterhalb der Stirnfläche 118 des Blockes gezeigten Teile«identisch sein. Aus. diesem Grunde v/erden im folgenden lediglich die Teile unterhalb der Stirnfläche 118 des Blockes im einzelnen beschrieben.

Die Fig. 11 zeigt eine insgesamt kreisförmig iiusgebildete Metallmembran 123 mit einem Ringteil 124, der durch Nahtschweissung mit der Platte 109 auf deren Ringfläche 125 befestigt ist. Die Nahtsch./eissung ergibt eine flüssigkeitsdichte Verbindung am gesamten Umfang der Platte 109 und bestimmt ausserdem die Lage des Ringteils 124 der Membran 12 relativ zur Platte 109.

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Die Membran 123 der Fj.g. 11 weist einen kreisförmigen Mittelteil 126 auf, der vollkommen mit der Scheibe 127 verbunden ist. Der Gewindebolzen 128 bildet mit der Scheibe 127 einen einheitlichen Körper oder ist anderweitig daran befestigt und in das am einen Ende des tfittclbolzens 130 befindliche Gewinde 129 eingeschraubt.

In gleicher Weise hat die Platte 110 die daran befestigte Metallmembran 131. Beide Membranen 123, 131 sind am Mittolbolzen 13Ο befestigt. Der Mittelbolzen 130 ist vorzugsweise in besonderen Bohrungen des Blockes 108 verschiebbar gelagert. Vorzugsweise sind die Abmessungen der Bohrungen so gross, dass überall ein Zwischenraum verbleibt.

Es sei hervorgehoben, dass in Fig. 11, wie bereits, erwähnt, ' zwischen der Abdeckplatte 48 und der Membran 123 ein Abstand und eine dazwischenliegende, dadurch gebildete Kammer vorhanden ist. In gleicher Weise bilden die Abdeckplatten und die Membran 131 die Kammer 133. Die Kammern 132, 133 sind flüssigkeitsdicht. Beispielsweise ist die Kammer sowohl aufgrund der Verwendung des Dichtungsringes 121 als auch aufgrund der Nabtschweissung" flüsisigkeitsdicht, die eine dichte Verbindung zwischen dem Ringteil 124 der Membran 123 und der Ringfläche der Platte 109 gewährleistet. Natürlich sind die Kanunern 132, 133 bis auf den Durchlass der in Fig. 6 gezeigten Abdeckplatte 48 und einen mit diesem identischen Durchlass in der Abdeckplatte 49 flüssigkeitsdicht.

Die Stirnfläche 117 des Blockes 108 weist die kreisförmige Kut 134 auf, in der der Dichtring 135 angeordnet ist, der eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Block und der Platte 109 gewährleistet. In gleicher Weise ist in der Stirnfläche 118 die kreisringförmige Nut 135 vorgesehen, j η der sjch der Dichtring 137 befindet, der eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Block 108 und der Platte 110 gewährleistet.

U^vn die erforderliche Flüssigkeitsfüllmengc sämtlicher in

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Verbindung stehender Kammern zwischen den Membranen 123/ 131 auf einen Minimalwert zu bringen, sind die ringförmigen Füllstücke 138 und 139 vorgesehen. Es ist bekannt, beispielsweise eine Differentialdruck-Messeinheit vom Balgentyp mit einem Silikonöl oder einer anderen Flüssigkeit als teilweisen Schutz gegen überdruck zu füllen.

Ferner ist die Schraubenieder 140 vorgesehen, deren eines Ende 141 am Block 108 und deren anderes Ende 142 am Steg 143 befestigt ist, der entweder am Mittelbolzen 130 befestigt ist oder mit diesem vereinigt ist.

In manchen Fällen kann die Schraubenfeder 140 wegfallen, wodurch die Differentialdruck-Messei.nheit symmetrisch. wird, d.h. dass der Druck in Kammer 132 grosser als der in Kammer 133 oder der Druck in Kammer 133 grosser als der in Kammer 132 sein kann. Bei'der veranschaulichten Anordnung ist Kammer 133 die Hochdruckkammer, da die wn der Schraubenfeder 140 auf den Steg 143 ausgeübte Kraft entgegen der von der Membran 131 aufgrund eines Druckanstiegs in Kammer 133 ausgeübten Durchbiegung gerichtet ist. .·

In Fig. 11 ist das Metallstanzstück 102 mittels der Klemmplatte 144, die das Metallstanzstück 102 fest gegen den Steg 143 drückt und U-förmig ist (vgl. Fig. 11 und 12), am Steg 143 in fester Lage bezüglich des Mittelbolzens festgeklemmt, während die Klemmplatte 144 am Metallstanzstück 102 durch die Sechskantschrauben 145, 146 befestigt ist, die in den Steg 143 eingeschraubt sind und somit die Klemmplatte 144 fest gegen das Metallstanzstück 102 drücken. Die Teile 123', 131' der Membranen 123, 131 liegen bei entsprechendem überdruck an den Platten 109,.110 an. Dabei sitzen die Teile 123', 131 · der Membranen auf Kegelstumpfflächen 109' , 110' der Platten 109 bzw. HO auf.

Der Steg 143 weist nach Fig". 12 die Abstufung 14 7 und die durchgehendeflAusgleichsbohrungen D48, 149 auf, die das Durchf1iossen der auf gegenüberliegenden Seiten des Steges 143 befindlichen Flüssigkeit erleichtern und dadurch

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die Ansprechgeschwindigkeit der Differentialdruck-Messeinheit 45 im Bedarfsfall erhöhen. Alternativ oder auch zusätzlich können die Ausgleichsbohrungen 148, 149 aber auch mit mehr oder weniger starken Einengungen ces Durchflusses versehen werden, die eine Bedämpfung des Ausgangs der Differentialdruck-Messeinheit 45 bewirken.

Die Membran 131 kann, wie bereits erwähnt, im Bedarfsfalle mit der Membran 123 identisch sein. Daher wird, lediglich die Membran 123 in weiteren Einzelheiten beschrieben.

Die Fig. 13 zeigt den Grundriss der Membran 123, die über ihre gesamte Fläche eine im wesentlichen gleichmassige Dicke aufweisen und vorzugsweise aus einem' runden, dünne_{n f} ebenen Blech gleichmässiger Dicke von etwa 0,127 mm aus 17-7 Oder, 17-4 seigerungshärtbarem/ rostfreiem Stahl hergestellt sein kann. Es sind jedoch auch andere Materialien verwendbar - sogar Kunststoff. Jedoch wird im Hinblick auf die Bruchfestigkeit dieser . · seigerungshärtbare rostfreie Stahl vorgezogen. Andere verwendbare Materialien sind martensitischer "rostfreier Stahl, der in den USA unter der Bezeichnung "400 stainless steel" bekannte rostfreie Stahl, Kobaltlegierungen wie die unter dem Handelsnamen "Elgilloy" bekannte Kobaltlegierung der Fa. Hamilton Watch Compnany. Auch kann der in den USA.unter der Bezeichnung "316 stainless steel" bekannte rostfreie Stahl verwendet werden. Die Membran 1^3 kann aus jedem formbaren Material mit einer Verformbarkeit (Duktilität) von mindestens 25 Prozent hergestellt werden.

Im Bedarfsfall können die Membranen 123 und 131 auf dieselbe Weise gefertigt werden.

Die Membran 123 kann somit in einer Presse zwischen Forinteilen entsprechend den in den Fig. 13, 14 und 15 gezeigten Abmessungen und Formen, jedoch nicht»unbedingt maßstabsgerecht, hergestellt werden.

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Die Fig. 13 zeigt die Membran 123 mit dem Ringteil 124.

Bis auf die Zylinderfläche 150 kann der Ringteil 12 4 im wesentlichen parallel zueinanderverlaufende Oberflächen in entsprechenden parallel zueinanderverlaufenden Ebenen aufweisen. Die Membran 123 hat die Membranteile 151, 152, die man allgemein als Halbtorusse definieren kann, die in einer Ebene senkrecht zu ihrer Achse geschnitten sind und die Radien R und r besitzen, wodurch die verschiedene Lage der Torusse der Membranteile 151, 152 definiert ist.

Die Achse des Torus, der die eine Oberfläche des Membrar.-teils 152 begrenzt, ist im allgemeinen mit der Achse des Torus-, der die eine Oberfläche des Membranteils 151 begrenzt, identisch. Diese Achse verläuft senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 13 durch den Mittelpunkt 153. Die Mernbranteile 151, 152 sind durch Speichen 155 verbunden, mit denen sie ein geprägtes Rad 154 bilden. Jedes Paar von benachbarten Speichen 155 ist über kreisbogensegmentförmigc Stege 156 miteinander verbunden. Jeder Steg verbindet ausserdem die Membranteile 151 und 152.

Ist die Membran 123 unbelastet, liegt die obere Ober-.flächenseite des Steges 156 im allgemeinen in der gleichen Ebene wie die oberen Oberflächenseiten des Ringteils 124 und die des Mittelteils 126. In gleicher Weise liegen . die unteren Oberflächenseiten des Steges 156, des Ringteils 124 und des Mittelteils 126 in einer Ebene.

Die Speichen 155 zeigen im allgemeinen die Form eines Halbzylinders. Die in Fig. 15 veranschaulichten können beispielsv/eise einen Durchmesser F von 3.3 mm aufweisen. Falls erwünscht, kann die in Fig. 13 ersichtliche Abmessung E ebenfalls 3,3 mm betragen. Das Gleiche gilt für die Abmessung D. Falls gewünscht, kann die Abmessung G der Fig. 13 zu 2,9 mm gewählt werden.

Die Rückansicht der Membran 123 ist im wesentlichen mit der Fig. 13 identisch. Dabei sind jedoch die Halbtorussc Vertiefungen. Dazu wäre zu bemerken," dass die Speichen und die Membranteile 151, 152 auf der einen Oberflächen-

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seite, d.h. auf der in der Fig. 13 gezeigten, HaIbtorusse sind und auf der Rückseite Vertiefungen, weil die Membran 123 eine im wesentlichen gleichmässige Dicke besitzt. In'diesem Fall entspricht jede Vertiefung einer entsprechenden Speiche 155, die dann in Verbindung mit Vertiefungen innerhalb entsprechender Membranteile liegt, wie durch Pfeile 157 in Fig. 13 angedeutet ist.

Falls gewünscht, kann dt=r RadiusR zu 63 mm und der Radius r zu H₇ 25 nan gewählt werden.

Vorzugsweise ist die Kurvenform des Membranteils 151, wie in Fig. 14 gezeigt, nahezu ein Halbkreis, soweit möglich. Sie kr.nn jedoch eine etwas kompliziertere Bogenlinie nein. Das gleiche gilt für den radial sich erstreckenden Schnitt durch den Membranteil 152 und den Querschnitt senkrecht durch eine Speiche 155.

Wie bereits erwähnt, sind im Interesse der Klarheit die Hintergrundlinien bei den Membranen 123 und 131 in einigen Teilen der Fig. 11, 13 und 15 weggelassen. Beispielsweise fehlen die Hintergrundlinien in Fig. 15 an den vier Stellen 158.

Funktion swe i s e

Wird eine Flüssigkeit unter einem Druck in die Kammer geleitet, der grosser als der FlüssigKeitsdruck in Kammer 3,32 ist, so werden sich die Membranen 123, 131 von Fig. 11 nach oben biegen, wobei sich der Mittelbolzen 130 in die gleiche Richtung bewegt. Das am Mittelbolzen befestigte Metallstanzstück 102 verbiegt daher den in Fig. 8 gezeigten Blattfcderhcbelarm entsprechend der in Fig. 9 gewählten Anordnung nach unten. Die am Blattfederhebelarm 94 befestigten beiden Dehnungsmesser werden dadurch deformiert ur.cl din /nit ihnen verbundene Übertragungsschaltung 46 kann

aas Weiterverarbeitungsmittel 47 veranlassen,

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beispielsweise die Durchflussmenge anzuzeigen. Wie bereits erwähnt, kann das Weiterverarbeitungsmittel 47 in diesem Fall ein Milliamperemeter sein, welches in Volumeneinheiten pro Zeiteinheit geeicht ist. Das Ausgangssignal der übertragungsschaltung 46 von Fig. 1 kann dann ein Gleichstrom sein, der unmittelbar proportional zu den Druckdifferenzen der Flüssigkeiten in den Kammern 133 und 132 ist.

Der Hauptvortc-il der Differentialdruck-Messeinheit 45 1st ihre Linearität, die bei 159 in Fig. 16 als Funktion der Durchbiegung dargestellt ist. Die Linearität einer · gerippten runden Membran ist bei 160 in Fig, 16 nach Werten veranschaulicht, die vom U.S. National Bureau of Standards veröffentlicht wurden. Hinsichtlich Fig. 16 wird hervorgehoben, dass die Kurve 159 einen in einem Durchbiegungsbereich liegenden Teil 161 aufweist, der eine wesentlich bessere Linearität zeigt als die /airve 160. Im allgemeinen v/erden jedoch die Membranen 123, 131 gerade in diesem Bereich der Kurve 159 betrieber.

Im vorliegenden Fall ist es üblich, die Kurven 159, 160 als "Linearitäts"-Kurven zu bezeichnen. Tatsächlich ist die dargestellte Funktion eher nichtlinear als linear, Ein mit X markierter Punkt 162 ist den Betriebsdaten entnommen. Zunächst wird eine Druck-Durchbiegungs-Kurve aufgenommen. Die Nichtlinearität, beispielsweise am Punkt 162, wird dann dadurch bestimmt, dass eine gerade Linie vom Koordinaten-Nullpunkt (0,0) zu einem Punkt auf der Druck-Durchbiegungs-Kurve gezogen wird. Es wird der maximale Fehler zwischen Null und beispielsweise Punkt 162 gemessen. Dann wird die prozentuale Linearität (tatsächlich Nichtlinearität) für Punkt 162 berechnet, indem der maximale Fehler durch die Ordinate des Punktes 162 dividiert und mit 100 multipliziert wird.

Durch die Anwendung des geprägten Rades 3.54 ist es möglich, eine gute Linearität über einer grossen Durchbiegung und eine grosse Durchbiegung über einem kleinen Druckboreich zu erzielen.

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Unter dem Begriff "Mittel zum Zuführen von Flüssigkeit unter Druck" sollen in der Beschreibung und den Ansprüchen mindestens eines der folgenden Mittel mit oder ohne weitere Teile gemeint sein: eine unter Druck stehende Flüssigkeitsquelle, eine Zuleitung, ein Einlass oder eine ähnliche Zuführungsoffnung.

Das hier und in den Ansprüchen verwendete Wort "Ausgangssignal" soll ein mechanisches, elektrisches oder anderes Ausgangssignal bedeuten.

Die in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendete Bezeichnung "gemeinsamer Körper" soll eine angeb'olr.te, verschraubte, gebondete. verschmolzene oder anderweitig erfolgte Verbindungsart von Teilen aussohliesseri, jedoch einen erschmolzenen oder einzigen einheitlichen Materialkörper umfassen, der solcherart im natürlichen Zustand gefunden, mittels einer chemischen Reaktion erzeugt, erschmolzen oderauf ähnliche Weise gefertigt wurde/ dass er über die Verbindungsstelle "der Teile im wesentlichen isotrop ist.

Die in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendete Bezeichnung "Weiterverarbeitungsmittel" soll, jedoch, nicht aunschliesslich, ein in Durchflussmenge/ —geschwindigkeit oder in Differenzdruck geeichtes Ampere- oder Milliamperemeter oder auch einen Prozessregler umfassen.

Die Kurve 160 in Fig. 16 weist die Punkte 164, 165, auf. Die Werte sämtlicher Punkte 161 bis einschliesslich 166 bedeuten folgendes. Die Membranen entsprechend den Kurven 159, 160 in Fig. 16 weisen jede einen Radi.us R von 22,2 mm auf. Die Durchbiegungen für die Punkte 164, 165 und 166 entsprechen 1/2 %, 1 % und 2 % von 2R. Den Punkten 164, 165 und 166 sind Nichtlinearitäteri TOn O,8 %, O,7 % bzw. O,4 % zugeordnet. Die Punkte 163, und 161 haben für die gleichen Durchbiegungen (1/2 %, 1 %, 2 % von 2R) Nichtlinearitäten von O,l %, 0,6 % bzw. 2,6 %.

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Nachdem die Membran 123 nach Fig. 13,14 und 15 geformt worden ist, wird diese seigerungsgehärtet. Dies kann in herkömmlicher Weise geschehen. Beispielsweise kann die Membran 123 in einer Vakuumkammer auf eine Temperatur von 840 C erhitzt werden und bei dieser Temperatur 90 min verbleiben. Dann-wird die Membran 123 auf Raumtemperatur durch Abschalten der WärmequejIe der Vakuumkammer und durch Einleiten von Stickstoff oder einem anderen Gas oder einer eine neutrale Atmosphäre ergebenden Gasmischung in die Vakuumkammer bei etwa 1 at Druck abgekühlt. Vorzugsweise wird die Membran 123 auf Raumtemperatur innerhalb 1 h unmittelbar an die erwähnten 90 min abgekühlt. Dann wird die Membran während 30 min bei - 18° C gekühlt. Danach wird die Membran 123 in der Vakuumkammer wieder auf 565° C erhitzt und bei dieser Temperatur 90 _min lang gehalten. Die Membran v.ird anschliessend in gleicher Weise wie vorstehend beschrieben abgekühlt.

Bei einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung können die Membranen , insbesondere im Hinblick auf Korrosionsfestigkeit mit einer 0,05 bis O,O75 mm starken Kunststoffschicht beschichtet werden.

Es ist bekannt, im Inneren von Differentia.ldruck-Messei.nheiteii gelegentlich ζ v/ei Öffnungen vorzusehen. Diese Öffnungen werden dazu verwendet, durch eine von ihnen die Luft abzusaugen und durch die andere zum Füller: des Inneren der Differentialdruck-Messeinheit Flüssigkeit einzuleiten. Solche Öffnungen werden hier nicht beschrieben, es können aber irgendwelche Durchlässe herkömmlicher Art für diesen Zweck vorgesehen werden.

Die Krümmung der in Fig. 13 gezeigten Membranteile 151 und 152 sowie die Krümmung der Speichen 155 wird insbesondere im Hinblick auf die Stabilität der Membran 123 gewählt. Sie wird daher auch überrcässig hohen Belastungen widerstehen.

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Teilweise kaim das in Fig. 8 gezeigte übertragungssystem durch irgendein herkömmliches Übertragungssystem ersetzt werden. Die Dehnungsmesser nach Fig. 8 können auch am Blattfederhebelami 94 unter Verwendung von Glas, einem Epoxidharz oder anderweitig befestigt werden. Anstelle des Übertragungssystems nach Fig. 8 können ein Drehmomentgeber (torque tube output) , ein elektromechanischer Geber oder auch andere Bauelemente verwendet werden.

Die Membranen 123/ 131 können ferner auch aus dem in den USA unter der Bezeichnung "316 stainless steel" bekannten rostfreien Stahl hergestellt v/erden.

Unabhängig vom eben Erläuterten ist zu bemerken, dass die Verwendung von zwei Membranen nicht immer erforderlich ist. Die Erfindung kann auch bei Verwendung einer Membran zur Anwendung kommen, vgl. hinsichtlich von Ein-Balgen-Differentialdruck-Messeinheiten die US-PS 2 752 949.

Die grosscn Verbindungsflächen und die Biegsamkeit der Nase 103 des Metallstanzstückes 1O2 und seine Verbindung über die gesamte Fläche des Endteils 1O4 des Blattfederhebelarms 94 ergibt, wie bereits erwähnt, eine ungewöhnlich gute Genauigkeit. :

Unter "Durchbiegungs-Vollausschlag" soll allein ein Ausschlag in eine Richtung, entweder weg von oder gegen eine Lage ohne Belastung verstanden werden.

In Fig. 16 hat die zur Kurve 160 gehörende Membran gleichmässig eine schlechte Linearität, wenn sie in Gegenrichtung durchgebogen wird und eine abrupte Änderung der Steigung in der neutralen Lage, d.h. bei Lurchbiegung null. Die zur Kurve 159 gehörende Membran hat dagegen eine gleichmässig gute Linearität, wenn sie in Gegenrichtung (die Hälfte der in Fig. 16 gezeigten Nichtlinearität) durchgebogen wird und keine unerwünschte abrupte Änderung der Steigung in neutraler Lage. In beiden Fällen bedeutet "Steigung" Steigung der Kurven 159 und 160 beiderseits der neutralen Lage bei kleinen positiven und negativen Durchbiegungen beispicilsv'fj.se bei Durchbiegungen von höchstens ± 0,23 m;n.

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Die Fig. 17 zeigt eine Differentialdruck-Messeinheit 167, die mit der Differentialdruck-Messeinheit 45 ausgenommen die im folgenden beschriebenen Unterschiede identisch ist. Die Differentialdruck-Messeinheit 167 enthält einen Messbereich-Federeinsatz 168 und einen Nullpunkt-Federeinsatz 169. Fig. 17 zeigt beide Federeinsätze, Fig. 18 jedoch nur den Nullpunkt-Federeinsatz 169.

Es sei darauf hingewiesen, dass einige Teile der Fig. 19 mit denen der Fig. 11 identisch sind. Aus diesem Grunde sind lediglich die von den entsprechenden Teilen in Fig. 11 unterschiedlichen Teile in Fig. 19 im folgenden beschrieben. Das eine Ende 142' der au? Fig. 19 ersichtlichen Messbereich-Schraubenfeder 14O', d.h. der für einen bestimmten Messbereich vorgesehenen Schraubenfeder, ist gemäss der Fig. 20 am Steg 143" befestigt. Der Steg 143' kann mit dem Steg 143 bis auf die Ausnahme identisch sein, dass vier Messberoich-Schraubenfedern 140' an ihm befestigt sind. Wie die Fig. 20 zeigt, sind vier Löcher durch den Steg 143' hindurch vorgesehen.

Abgesehen davon können nach Fig. 19 die Enden 141' und 142' •der Messbereich-Schraubenfeder 140' relativ zueinander ortsfest bleiben, so dass die Messbereich-Schraubenfeder 140* nicht gespannt wird, wenn die Membranen sich verbiegen. Andererseits kann am Federende 141' der verbreiterte Teil 170 befestigt sein, der in der Bohrung 171 des Blockes 108' festgeklemmt werden kann, s.u.

Nach Fig. 19 ist das äussere Ende 173 der Nullpunkt-Spiralfeder 172 am Steg 143' und deren inneres Ende 174 air Bolzen 175 Gefestigt. Der Bolzen 175 wiederum ist nach Fig. 20 in der Lagerung 176 des Nullpunkt-Federeinsatzes und der Bohrung 177 des Blockes 108' drehbar, die hinreichend kurz bemessen werden kann, so dass das Axialspiel des Bolzens 175 nach rechts in Fig. 20 bei Bedarf begrenzt ist.

Nach F19. 20 ist das Schneckenrad 178 auf dem Bolzen 175 befestigt und die Deckscheibe 179 durch Preßsitz in dcr bohrung 180 des Blockes 108' festgelegt, während die Lagerung

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176 bei 181 in den Block 108' eingeschraubt'ist, der die Kegelfläche 182 aufweist, mit der die Lagerung 176 eine dichte Metall-Metall-Verbindung bildet.

Die Schnecke 183 mit einem Sechskantkopf hat die Ringnut 184, in die das Ende der Spannschraube 185 greift, die ebenfalls einen Sechskantkopf haben kann. Die axiale Beweglichkeit der Schnecke 183 ist daher durch die Lage der Spannschraube in der Ringnut 184 begrenzt/ falls die Spannschraube 185 etwas gelockert wird, kann sie jedoch zumindest rotieren, selbst wenn sie in axialer Richtung unbeweglich ist. Ihre Drehung bewirkt die Drehung des Schneckenrades 178, so dass die Nullpunkt-Spiralfeder gespannt wird. Wenn die Spannung den richtigen Wert hat, wird die Spannschraube 185 in den Block 108' gedreht, so dass die Schnecke 183 darin festgelegt wird und sie sich in der gewünschten Lage weder drehen noch axial bewegen kann.

Die Fig. 21 zeigt den Gewindeteil der Schnecke 183, wie er bei .186 mit dem Schneckenrad in Eingriff steht. Die Fig. 21 zeigt ferner die für den Messbereich-Federeinsatz vorgesehene Deckscheibe 187, die mittels Kopfschrauben 188, ;189 am Block 108' befestigt ist. Jedes Ende 141' jeder Spiralfeder 140¹ kann bezüglich des Blockes 108' durch Drehen einer der vier Schrauben 19G, 191, 192, 193 in eine der beiden Drehrichtungen festgelegt werden, wozu jede der Schrauben 190...193 mit einem Schraubenzieherschlitz versehen ist.

Die in Fig. 22 und 23 dargestellte Lagerung 176 hat den Vorsprung 194 und ausserdem die durchgehende Bohrung 195, in der der Bolzen 175 sowohl axial beweglich als auch · drehbar gelagert ist. Die Lagerung 176 hat ferner auf der Vorderseite die Schraubenschlüssellöcher 196, 197, auf der Rückseite die Gewindesacklöcher 198, 199 und den Aussenqe'windeteil 200.

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Die Fig. 24 zeigt einen anderen Riss des Nullpunkt-Federeinsatzes 169. Am rechten Ende 202 der Lagerung 176 ist die Scheibe 201 vorzugsweise mittels mindestens dreier Schrauben 203/ von denen lediglich eine gezeigt ist, befestigt. Der Bolzen 175 bildet mit dem Bolzenteil 204 einen einheitlichen Körper, der in der Lagerung 176 und in der Scheibe 201 drehbar angeordnet ist, wozu die Scheibe 201 die Bohrung 205 für den Bolzen 175 hat. Die Stirnfläche der die Einsenkung 206 aufweisenden Scheibe: bildet mit der Einsenkung 206 und mit der Lagerung 176 eine Ringnut, in der der Dichtring 207 angeordnet ist. Der mit dem Bolzen 175 einen einheitlichen Körper bildende Bolzen 208 hat einen grösseren Durchmesser als der Rest des Bolzens. Es sei hervorgehoben, dass der Bolzen 175 in Fig. 24 nicht nach links verschiebbar ist, da der Bolzen 204 an der Scheibe 201 bei 209 anliegt, die Scheibe an der Lagerung 176 mittels Schrauben 203 befestigt ist und diese wiederum fest mit den: Block 108' verschraubt ist, s.o.

Weitere die Nullpunkt-Spiralfeder 172 und den Bolzen 175 betreffende Einzelheiten sind aus den Fig. 25 und 26 ersichtlich. Das innere Ende 174 der Nullpunkt-Spiralfeder kann nach Fig. 26 im Schlitz 210 des Bolzenteils 208 befestigt sein. Ferner kann die Spiralfeder 172 bei Bedarf nach Fig. 26 auch mit dem Bolzenteil 208 von ihrem inneren Ende 174 aus auf einer halben Umdrehung mit dem Wellenteil verbunden werden.

Die Fig. 27 und 28 zeigen wieder den Messbereich-Federcinsatz, wobei in Fig. 27 Messbere.icheinstellungen für vier Federn jezeigt sind. Im wesentlichen sind alle diese Einstellungen identisch, so dass lediglich eine Einstellung beschrieben wird. Das Teil 211 nach Fig. 27 und 29 ist in der Bohrung des Blockes 108' drehbar gelagert und bildet mit der Schraube 193 einen einheitlichen Körper, der axial im wesentlichen festgelegt ist, d.h. das Teil 211 kann sich in Fig. 29 nicht axial nach links bewegen, da es am Ansatz 213 der Bohrung 23 des Blockes 108' anliegt. Ferner weist das Tejl 211 den Ansatz 214 auf, der gegen die Deckscheibe 187 sf.össt, die

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mit den Schrauben 188 und 189 im Block 108' nach Fig. 21 und 28 befestigt ist. Das Teil 211 hat die Ringnut 215 mit dem darin angeordneten Dichtring 216, der es gegen die Bohrung 212 nach Fig. 29 abdichtet. Das Teil 211 hat das Gewindeloch 217, in das das Glied 218 eingeschraubt ist. Das vom Teil 211 bewegte Glied 218 hat ein einen Schlitz 200 fcufv/eisendes Kopfteil 219, um den am Ende 141' der Messbereich-Sclrraubenfoder angebrachten erweiterten Teil 170 festzulegen und ihn in der in Fig. 29 gezeigten-Lage 170' gegen die Bohrung 171 des Blockes 108^r zu klemmen.

Das Kopfteil 219 wird ausserdem in den Fig. 30 und 31 gezeigt, wo es nach Fig. 31 innerhalb der Nut 221 des Blockes 108' verschiebbar ist. Obwohl- nicht erforderlich, kann das Kopfteil bis auf den Schlitz 22O ein ideal' r Würfel sein. Bei Bedarf kann die Nut 221 nach Fig. 31 so tief und so breit wie eine Kantenlänge des Würfels sein. Bei Bedarf kann zusätzlich zu den beschriebenen Einsätzen für die Messbereiche und den Nullpunkt irgendeine herkömmliche elektronische NullpunKt- oder Messbereichseinstellung verwendet werden. In Verbindung mit der Erfindung können die elektronischen Nullpunkt- und Messbereichseinstellungen der US-PS 3 587 886 verwendet werden. Nach dieser Patentschrift ist zur Verstärkungseinstellung von herkömmlichen Verstärkern oder Operationsverstärkern einfach ein einpoliger Mehrfachumschalter und/oder ein Potentiometer vorgesehen. Auch ist bekannt, dass dies auch mit einem Analogaddierer unter Verwendung eines Addierverstärkers mit einem kontinuierlich oder stufenweise einstellbaren Gegenkopplungswiderstand erreicht werden kann. Gleiches gilt für den Eingang des Addierers, der mit einem Potentiometer oder stufenweise mit an einem einpoligen Mehrfachumschalter angeschlossenen Widerständen verbunden werden kann, vgl. beispielsweise die ÜS-PS 3 722 264.

Der Ausdruck "kleiner als eine Grössenordnung" soll in Beschrei-bung und Ansprüchen "höchstens ungefähr ein Zehntel von" bedeuten.

Aus dem Vorstehenden wird ersichtlich, dass beliebig viele Messbereich-Schraubenfedern 140' mit oder ohne Nullpunkt-Spiralfeder oder umgekehrt verwendet werden können. Der eine Teil dieser Aussage kcuui auch so beschrieben werden, dass Federn vorhanden sind, wobei dj.ors für lic Schreibung und Ansprüche bedeuten soll, dass

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eine beliebige Anzahl von Messbereich-Schraubenfedern einschliesslich beliebig vieler gleichzeitig verwendet werden können.

Die Messbereich-Schraubenfedern 14O¹ besitzen Federkonstanten von 22,3, 44,6, 89,2 und 178,4 kg/cm. Diese Vierte sollten innerhalb einer Genauigkeit von + 5 % liegen. Die Federkonstanten der Messbereich-Schraubenfedern können auch so angegeben werden, dass die n-te Feder die Federkonstante ...2k besitzt, wobei k eine Konstante bedeutet. Für die erste Schraubenfeder 140' (n=l), die eine Federkonstante von 22,3 kg/cm aufweist, ist k daher 11,15 kg/cm.

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Claims (1)

L.1.Garnett - 5 Patentansprüche

1.) Flüssigkeit sdruck-Messanordnung zur Lieferung eines Ausgangssignals als Funktion des Flüssigkeitsdrucks, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Membran (123, 131) mit einem Ringteil (121), der an einem eine Ausnehmung aufweisenden Block (109) befestigt ist, und Mittel (65) zum Einströmenlassen der unter Druck stehenden Flüssigkeit auf mindestens die eine Seite der Membran vorgesehen sind, dass das eine Ende (142, 142') mindestens einer Schraubenfeder (140, 140¹) mit einem sich unter dem Flüssigkeitsdruck bewegenden Teil der Membran mechanisch gekoppelt ist, und dass das andere Ende (141, 141¹) der Spiralfeder mittels einer eine wahlweise von zwei Stellungen einnehmenden Vorrichtung aus einer bezüglich den durch den Druck nicht bewegten Teilen der Membran fixierten Stellung in eine dazu nicht fixierte Stellung bringba,r ist, wobei die Spiralfeder wahlweise eine Kraft auf die andere Seite der Membran ausübt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nullpunkt-Spiralfeder (172) vorgesehen ist, deren äusseres Ende (173) mit einer Seite der Membran mechanisch gekoppelt ist und deren inneres Ende (174) bezüglich den bewegten Teilen der Membran festgelegt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass das innere Ende (174) der Nullpunkt-Spiralfeder (172) an einem Bolzen (175) befestigt ist, der über ein Schneckengetriebe (178, 181, 186) drehbar ist, wobei die jeweilige Drehstellung über eine Spannschraube (185) fixierbar ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in vorgegebenem Abstand fest miteinander verbundene Membranen (123,131) vorgesehen sind.

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Tj.Ί .Q-SLjC)IGi-1 -

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkonstante der Nullpunkt-Spiralfeder (172) mindestens eine Gxössenordnung kleiner ist als die der Schraubenfeder (140, 140').

6. Anordnung nach Anspruch.5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nullpunkt-Spiralfeder (172) in derselben Richtung eine Kraft auf die Membran ausübt wie die Schraubenfeder (140,14O¹).

7. Anordnung mit η Schraubenfedern nach einem der Ansprüche 1· bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkonstante jeder der η S^hraubenfedern .2ⁿk beträgt, wobei η eine ganze Zahl und k eine Konstante ist, und dass ihre Längsachsen parallel zueinander verlaufen.

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