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Differenzdruckanzeiger
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Die Erfindung betrifft einen Differenzdruckanzeiger mit zwei Eingangsdruckräumen,
die durch eine gemeinsame dem bran voneinander getrennt sind, deren Bewegung ber
ein Verbindungsgetri eb e einer Anzigeeinrichtung tibertragen wird.
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Differenzdruckanzeiger dieser Art sind in mannigfachen Ausführungen
bekannt. Um zu vermeiden, daß die Membran bei zu hohem überdruck in einem der Druckeiag
angsräume beschädigt wird, ist es auch bekannt, überdrucksicherungen vorzusehen,
die aber den Nachteil aufweisen, daß sie im allgemeinen nur einseitig wirksam sind
oder daß sie eine Uberlastung bis zum Nenndruck von vornherein nicht zulassen. Nachteilig
ist es vor allen Dingen auch, daß diese überlastsicherungen ein selbständiges Einstellen
auf den Istwert nicht zulassen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache,
doppeltwirksame überlastsicherung zu schaffen, die auch eine einfache Möglichkeit
eröffnet, eine selbständige Einstellung auf den Ist-Wert zuzulassen.
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Die Erfindung besteht darin, daß mit der Membran zwei Ventilverschlüsse
verbunden sind, die die Verbindung jeweils zwischen einem Eingangsdruckraum und
einer vor der Membran liegenden Druckkammer abschließen und als Anschlag für die
Membranauslenkung dienen. Die Membrane kann durch diese Ausgestaltung nur mit dem
zulässigen Meßbereich oder dem ihr zugeordneten Hub ausgelenkt werden und ist dadurch
vor Beschädigungen gesichert.
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Die Ventilverschlüsse können bei dieser Ausführungsform sehr einfach
an den Enden einer fest mit der Membran verbundenen Stange angebracht sein, die
gleichzeitig Teil des Verbindungsgetriebes zur Anzeigeeinrichtung ist. Sie können
auch an einer Platte angebracht sein, die die Stirnseite eines jeden Eingangsdruck
nach außen abgrenzenden Druckbalges ist, so daß beim Auftreten von Überdruck und
beim Abschließen eines der beiden Eingangsdruckräume dieser vollständig nach außen
abgekapselt ist. Um bei dieser Ausführungsform beim Absinken des Eingangsdruckes
ein einwandfreies Wiederabheben des Ventilverschlusses und damit eine Rückstellung
der Membran auf den Istwert zu erreichen, ist es notwendig, eine Membrandruckkanmer
mindestens mit einer verschließbaren Entlüftungsöffnung zu versehen. Diese Öffnung
muß dann von Hand betätigt werden.
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Um dieses Entlüften zu vermeiden und ein selbständiges Einstellen
auf den Istwert zu erreichen, wird erfindungsgemäß vorgesehen, die Druckkammer vor
jeder Membranseite mit dem zugeordneten Eingangsdruckraum über einen Kanal zu verbinden,
in dem ein Riickschlagventil angeordnet ist, das bei Druckgleichheit zwischen Eingangsdruckraum
und Membrandruckkammer öffnet. Dieses Rückschlagtentil kann ebenfalls mit einer
Membran ausgestattet sein, die den
Dichtsitz trägt, wobei sich die
vorteilhafte Möglichkeit ergibt, die Membrane von der Seite des Druckeingangsraumes
her mit einer Druckfeder zu belasten und sie gleichzeit mit einer so großen Wirkfläche
auszustatten, daß die Kraft der Druckfeder bei Druckgleichheit über;zmnden werden
kann.
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Diese Ausführung weist den Vorteil auf, daß kein manuelles Entliiften
mehr notwendig ist, daß trotzdem die gewünschte Uberdrucksicherung gexfähzimistet
bleibt und beim Wiederabsinken des Überdruckes auch ein selbsttätiges Einstellen
der Anzeigevorrichtung auf den vorhandenen Istwert eintritt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausf;ihrungsbeispieles
dargestellt. In der Zeichnung sind innerhalb eines Druckgehäuses 1, das aus den
beiden Hälften 1a und 1b besteht, jeweils Eingangsdruckräume 2 und 3 gebildet, die
über eine Öffnung 4 und 5 mit den beiden Eingangsdrücken in Verbindung stehen. Zwischen
den Gehäusehälften 1b und 1a ist eine Membran 6 eingespannt, die jeweils eine Druckkammer
7 und eine Druckkammer 8 in den Gehäusen 1b bzw. 1a gegeneinander abschließt. Die
Membran 6 ist in ihrer Mitte mit einem Teller 9 versehen, der fest an einer Stange
10 montiert ist, die an ihrem linken Ende mit einer Anzeigeeinrichtung 41 in Verbindung
steht. Die Stange 10 wird außerdem in gleichem Abstand vom weller 9 jeweils von
Qner Platte 12 geführt, welche die Stirnseite je eines Druckbalges 13 bildet, von
denen jeder nach außen fieber eine Öffnung 14 geöffnet ist.
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An jeder Platte 12 sitzt jeweils ein ringförmiger Ventilsitz 15, wobei
die beiden Ventilsitze jeweils zur Membran 6 hin gerichtet sind. Der Abstand der
Ventilsitze 15 von den zugeordneten Sitzflüchen 16 ist so gewählt, daß er
einer
Auslenkung da Membran 6 entspricht, die diese ohne weiteres ohne die Gefahr einer
Beschädigung aushalten kann.
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Die Ventilsitze 15 dienen somit als Anschläge für den Ausschlag der
Membran 6. Sie haben weiterhin die Aufgabe, beim Auftreten eines Oberdruckes in
einem der beiden Eingangsdruckräume 2 oder 3 die Verbindung zu der zugeordneten
Druckkammer 7 bzw. 8 vor der Membran 6 abzuschließen, so daß der zu hohe Druck die
Membran nicht mehr beeinflussen kann.
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Um bei dieser Ausführungsform zu erreichen, daß nach der Auslenkung
der Membran 6 und nach dem Anlegen eines der beiden Ventilsitze 15 an der zugeordneten
Flache 16 eine automatische Rückstellung der Membran erfolgt, wenn der Überdruck
sich wieder abgebaut hat, sind die beiden Druckkammern 7 und 8 jeweils mit den zugeordneten
Eingangsdruckräumen 2 und 3 über je einen Kanal 17 verbunden, der mit einem Rückschlagventil
in der Form einer durch eine Druckfeder 18 belasteten Membran 19 ausgebildet ist.
Die Druckfeder 18 und die Wirkfläche der Membran 19 sind dabei so aufeinander abgestimmt,
daß die Kanäle 17 bei Druckgleichheit in den Räumen 3 und 8 bzw. 2 und 7 verschlossen
werden, was durch die Kraft der Druckfedern 18 möglich ist, die auch noch einstellbar
und damit justierbar gestaltet sein können. Die Wirkungsweise des neuen Differenzdruckanzeiger
ist daher folgende: In der dargestellten Lage befindet sich die Membran 6 im Gleichgewicht,
d.h., die an den Eingangsdruckräumen 2 und 3 anliegenden Drücke sind etwa gleich
groß. Steigt nun der Druck im Eingangsdruckraum 3 an, so verschiebt sich die Membran
6 nach links und nimmt damit den Zeiger 11 im Gegenuhrzeigersinn mit. Ist der Druck
im Eingangsdruckraum 2
größer, erfolgt die Bewegung gegenläufig.
Tritt ein Uberdruck beispielsweise im Eingangsdruckraum 2 durch unvorhergesehene
Ereignisse ein, so wird die Membran 6 extrem nach rechts ausgelenkt und würde ohne
überlastsicherung beschädigt werden. Der neue Differenzdruckanzeiger läßt jedoch
eine Auslenkung der Membran 6 nur zu, bis der linke Ventilsitz 15 an der entsprechenden
Fläche 16 anschlägt, so daß bereits eine mechanische Blockierung der Membranbewegung
vorliegt. Gleichzeitig wird damit aber auch die Verbindung des Eingangsdruckraumes
2 zu der Druckkammer 7 vor der Membran abgeschlossen, so daß der Uberdruck sch auch
nicht mehr auf die Membran auswirken und diese ggf. durchdrücken kann. Die Membran
6 bleibt daher unbeeinflußt, weil sie nur mit einer Kraft ausgelenkt werden kann,
für die sie ausgelegt ist. Der erhöhte Druck wird im Eingangsdruckraum 2 abgesperrt
dadurch, daß sich der linke Ventilsitz 15 an die zugeordnete Dichtfläche 16 gelegt
hat. In umgekehrter Richtung funktioniert der Differenzdruckanzeiger ebenso.
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Um nun beim Absinken des erhöhten Druckes im Eingangsdruckraum 2 :ir
zu sorgen, daß die Anzeigeeinrichtung 11 sich wieder auf den Istwert einstellt,
ist die Membran 19 und die Druckfeder 18 vorgesehen, die den Verbindungskanal 17
vom Eingangsdruckraum 2 zur Druckkammer 7 abschließen. Das geschieht dadurch, daß
sich der erhöhte und im Eingangsdruckraum 2 eingesperrte Druck auch auf die Membran
19 auswirkt, die sich fest an den entsprechenden Sitz drückt und den Verbindungskanal
17 abschließt. Sinkt jedoch der Druck im Eingangsdruckraum 12 wieder ab und erreicht
schließlich den Wert des in der Druckkammer 7 herrschenden Druckes, dann wird sich
die Membran 19 kurz darauf vom Ventilsitz abheben, so daß der Kanal 17 die Verbindung
wischen Eingangsdruckraum 2 und Druckkammer 7 herstellt. Wann die Membran 19
sich
abhebt, hängt von der Größe der eingestellten Druckkraft der Feder 18 ab. Diese
Kraft läßt sich so justieren, daß der Abhebevorgang bei einer ganz bestimmten Druckdifferenz
eintritt. Da die Fläche der Membran 19 sehr groß gewählt werden kann und demzufolge
auch die Kraft der Feder 18 größer sein kann, ist es auch möglich, eine einwandfreie
Reproduzierbarkeit dieses Abhebepunktes zu erreichen. Hebt die Membran 19 vom Ventilsitz
ab, stellt sich die Anzeigevorrichtung 11 wieder auf den vorhandenen Istwert ein,
d.h. also, sie zeigt exakt die Differenz der Drücke in den Eingangsdruckräumen 2
und 3 an. Ein manuelles Entlüften des abgeschlossen Druckraumes 7 oder 8 ist daher
nicht notwendig. Die Anzeigevorrichtung sichert die Membran 6 vor Beschädigungen,
beeinträchtigt aber auch nach zeitweisen Überdruck in einem der Eingangsdruckräume
nicht die Wirksamkeit der Anzeigevorrichtung in dem Moment, in dem wieder die anzuzeigenden
Druckbereiche ereicht sind.