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Manometer in Flachprofilbauweise
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Manometer in Flachprofilbauweise
mit mindestens einem an einem Träger sitzenden Druckmeßglied, insbesondere einer
Wellrohrfeder, dessen bewegliches Ende m4t einEm StöBel versehen ist, der über ein
Gestänge auf einen sich vor einem Zifferblatt bewegenden Zeiger wirkt.
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Es sind bereits Manometer dieser Gattung bekannt, bei denen der Hub
des Druckmeßgliedes, das ortsfest am Gehäuse befestigt ist, über ein mehrteiliges
Gestänge auf den Zeiger übertragen wird, der am Ende eines drehbar gelagerten Gestängehebels
sitzt und sich infolgedessen in einem flachen Bogen vor dem Zifferblatt bewegt.
Hierdurch wird die Ablesbarkeit der jeweils angezeigten Druckwerte ungünstig beeinflußt.
Ein weiterer Nachteil dieser Manometer besteht darin, daß die Eichung verhältnismäßig
kompliziert durchzuführen ist.
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Bei einem anderen bekannten Manometer ist für den Zeiger eine Bandführung
vorgesehen, die über ein Gestänge mit dem Druckmeßglied in Verbindung steht. Bei
derartigen Manometern ist zwar die Eichung auf den Skalenanfangs- und Skalenendwert
unabhängig voneinander durchführbar, so daB sich eine im Vergleich zu dem vorigen
Manometer wesentlich einfachere Eichung ergibt. Von Nachteil ist jedoch, daß zur
Erzielung einer linearen Anzeige entweder hinsichtlich ihrer Druck-Hub-Kennlinie
ausgewählte Druckmeßglieder verwendet werden müssen oder im Zuge des Gestänges eine
Stift-Schlitz-Verbindung mit einem gekrümmten Schlitz vorgesehen werden muß, dessen
Verlauf für Druckmeßgliedgruppen empirisch ermittelt wird. Hinzu kommt, daß derartige
Manometer einen bauteilaufwendigen und fertigungs- und montageungünstigen Aufbau
besitzen.
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vliese Nschteile sollen durch die Erfindung überwunden werden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Manometer der eingangs beschriebenen
Gattung zu schaffen, das bauteilarm und fertigungsgünstig konstruiert ist und dessen
Eichung zudem möglichst einfach und schnell durchgeführt werden kann. Darüber hinaus
soll die Ablesbarkeit des Manometers unabhängig von der jeweiligen Zeigerstellung
sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Gestänge
ein um einen zifferblattfernen Punkt drehbar gelagerter Hebel vorgesehen ist, der
an seinem zifferblattseitigen Ende über eine erste Stift-Schlitz-Verbindung an einem
parallel zum Zifferblatt verschiebbar gelagerten Trägerkörper für den Zeiger angelenkt
ist und der einen Hebelarm aufweist, der am StöBel über eine zweite Stift-Schlitz-Verbindung
angelenkt ist, deren am Hebelarm sitzender Teil in Längsrichtung des Hebelarms und
deren am Stößel sitzender Teil in Längsrichtung des StöBels verstellbar ist, und
das Druckmeßglied in einer Richtung verstellbar ist, die parallel zur Richtung des
Hebelarms in seiner Skalenendwertauslenkung verläuft.
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Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß der Zeiger über die gesamte
Skalenlänge in einer zur Zifferblattfläche parallelen Ebene verläuft und mithin
die Ablesbarkeit bei jeder Zeigerstellung gleich gut ist. Durch die erfindungsgemäße
Ausbildung des Gestänges mit den beiden Stift-Schlitz-Verbindungen ist darüber hinaus
sichergestellt, daß nach Eichung des Systems auf den Vollausschlag - hierzu wird
der am Stößel sitzende Teil der zweiten Stift-Schlitz-Verbindung in Richtung der
StöBelachse verschoben - diese bei Eichung des Systems auf den Skalenanfangswert
- hierbei wird das Druckmeßglied in der vorgegebenen Richtung und gleichzeitig der
am Hebelarm sitzende Teil der zweiten Stift-Schlitz-Verbindung in Hebelarmlängsrichtung
verschoben -die Vollausschlageichung nicht wieder verändert wird, also beide Eichpunkte
unabhängig voneinander eingestellt werden können. Da auf eine
komplizierte
Bandführung ebenso verzichtet werden kann wie auf ein umfangreiches Gestänge, ergibt
sich ein bauteilarmer, kompakter und fertigungsgünstiger Aufbau des Manometers.
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In einer Ausführungsform der Erfindung läuft der Hebelarm in Längsrichtung
des Hebels und bildet darüber hinaus ein Teillängsstück des Hebels. Hierbei ergibt
sich eine besonders einfache Ausbildung des Hebels und darüber hinaus können das
Druckmeßglied und die anderen Teile des den Hub des Druckmeßglieds auf den Zeiger
übertragenden Systems besonders raumsparend angeordnet werden. Eine noch günstigere
Raumnutzung kann durch eine Ausführungsform erreicht werden, bei der ein vom Drehpunkt
ausgehender Hebelarm vorhanden ist, der mit der Längsachse des Hebels einen spitzen
Winkel einschließt, dergestalt, daß bei maximal ausgelenktem Hebel der Hebelarm
senkrecht zum Zifferblatt verläuft. Eine solche Ausführungsform hat zudem den Vorteil,
daB die Eichung besonders einfach und schnell durchgeführt werden kann.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist der Schlitz der zwischen
StöBel und Hebelarm angeordneten Stift-Schlitz-Verbindung um eine Achse dreh- und
feststellbar gelagert, die konzentrisch zur Stiftachse bei in Nullage befindlichem
Hebel verläuft. Mit einer solchen schwenkbaren Stift-Schlitz-Verbindung läßt sich
in besonders einfacher Weise die Anzeige des Manometers linearisieren. Hierzu wird
nach durchgeführter Eichung auf den Skalenanfangs- und den Skalenendwerft das Druckmeßglied
mit einem Druck beaufschlagt, der dem Druck des Skalenmittelwerts entspricht. Die
hierbei auftretende Abweichung des Zeigers vom anzuzeigenden Skalenmittelwert wird
durch entsprechende Drehung der Stift-Schlitz-Verbindung zu Null gemacht. Durch
das erfindungsgemäß aufgebaute Gestänge bleibt hierbei die Eichung der beiden Skalenendwerte
erhalten.
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Anstelle oder auch zusätzlich zu der verschwenkbaren Stift-Schlitz-Verbindung
zwischen Stößel und Hebelarm kann auch der Schlitz der ersten Stift-Schlitz-Verbindung
um eine Achse dreh- und feststellbar angeordnet sein, die konzentrisch zur Stiftachse
bei in Anfangslage befindlichem Hebel verläuft. Diese Ausführungsform wird im allgemeinen
der zuerst beschriebenen vorzuziehen sein, da sie sich technisch leichter realisieren
läßt.
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Anstelle der drehbaren Stift-Schlitz-Verbindungen kann auch das Druckmeßglied
verdrehbar an dem Träger angeordnet werden. Die Linearisierung wird dann durch Drehen
des DruckmeBgliedes und nicht mehr durch Drehen des Schlitzes einer Stift-Schlitz-Verbindung
vorgenommen.
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Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer
Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert. Es zeigen Figur 1
eine Aufsicht auf die im Zusammenhang mit der Erfindung wesentlichen Teile des Flachprofilmanometers
und Figur 2 eine vergrdBerte Detailansicht des Manometers nach Figur 1.
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Das Flachprofilmanometer enthält als Druckmeßglied eine Wellrohrfeder
1, die auf einem Träger 2 befestigt und über eine Zuleitung 3 mit einem Druckmedium
beaufschlagbar ist. Am beweglichen Ende der Wellrohrfeder 1 ist ein Stößel 4 angebracht,
der durch einen hochgebogenen Ansatz 5 des Trägers 2 ragt und in diesem geführt
ist.
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Der Träger 2 ist mit einem Schlitz 6 versehen, der von zwei im Gehäuse
sitzenden Feststellschrauben 7 durchsetzt ist, so daß er bei gelösten Schrauben
in der dargestellten Richtung A verschiebbar ist.
Der Stößel 4 ist
über eine Stift-Schlitz-Verbindung 8 mit einem Hebel 9 verbunden, der in dem zifferblattfernen
Punkt 10 drehbar gelagert und an seinem anderen Ende über eine weitere Stift-Schlitz-Verbindung
11 mit einem Trägerkörper 12 in Verbindung steht.
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Der Trägerkörper 12 ist auf zwei Führungsstangen 13 und 14 parallel
zum Zifferblatt 15 verschiebbar gelagert und trägt den Zeiger 16.
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Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist, besteht die Stift-Schlitz-Verbindung
o aus einem ersten Teil 17, der verschiebbar auf dem Stößel 4 sitzt und mittels
der Feststellschraube 18 am Stößel 4 festgelegt werden kann. Der Teil 17 ist mit
dem Schlitz 19 der Stift-Schlitz-Verbindung 8 versehen, in den der Stift 20 eingreift,
der an einem am Hebel 9 befindlichen Hebelarm 21 sitzt. Der Stift 20 ist in einem
zur Längsachse des Hebelarms 21 parallelen Schlitz 22 längsverschieblich gelagert
und kann mit der Schraube 23 festgestellt werden.
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Die andere Stift-Schlitz-Verbindung 11 besteht aus dem am Hebel 9
befestigten Stift 24 und dem Schlitz 25, der um die Achse des Stiftes 24, wenn sich
der Hebel 9 in seiner Ruhelage befindet, verschwenkbar im Trägerkörper 12 gelagert
ist und mittels einer nicht dargestellten Schraube in seiner jeweiligen Stellung
festgelegt werden kann.
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Zur Eichung des Flachprofilmanometers wird die Wellrohrfeder 1 mit
einem Druck beeufschlagt, der gleich dem maximal anzuzeigenden Druck entspricht.
Dadurch verschwenkt sich der Hebel 9 in Richtung auf seine Skalenendwertlage. Kommt
der Zeiger über oder unter den Skalenendwert zu liegen, so wird die Feststellschraube
18 gelöst und der Teil 17 entlang der Achse des StöBels 4 so verschoben, bis der
Zeiger genau auf den Skalenendwert zu liegen kommt. Nunmehr wird die Schraube 18
wieder festgezogen, so daß das Teil 17 und der Stdßel 4 fest miteinander verbunden
sind. In dieser Stellung des Hebels 9 verläuft
de Längsachse des
Hebelarms 21 und mithin auch die Längsachse des Schlitzes 22 parallel zum Schlitz
6 im Träger 2.
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Zur Eichung des Manometers auf seinen Skalenanfangswert wird die Wellrohrfeder
1 mit dem diesem Skalenanfangswert entsprechenden Druckwert beaufschlagt. Weicht
die Zeigerstellung von der richtigen Zeigerstellung ab, so werden einerseits die
Schrauben 7 und andererseits die Schraube 23 gelöst und der Träger 2 wird solange
unter gleichzeitiger Verschiebung des Stiftes 20 im Schlitz 22 verschoben, bis der
Zeiger 16 auf dem Skalenanfangswert steht. Nunmehr werden die Schrauben 7 und die
Schraube 23 wieder angezogen. Da, wie vorstehend erwähnt, der Schlitz 22 bei auf
dem Skalenendwert stehenden Zeiger parallel zu dem Schlitz 6 verläuft und mithin
in dieser Stellung eine Verschiebung des Trägers 2 keinen Einfluß auf die Stellung
des Zeigers hat, wirkt sich die Verstellung des Stiftes 20 im Schlitz 22 bei der
Eichung des Manometers auf den Skalenanfangswert nicht auf den zuvor eingestellten
Skalenendwert aus, was bedeutet, daß beide Eichpunkte unabhängig voneinander eingestellt
werden können.
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Zur Linearisierung der Anzeige wird nun die Wellrohrfeder 1 mit dem
dem Skalenmittelwert entsprechenden Druck beaufschlagt. Dementsprechend stellt sich
der Zeiger in die Nähe des Skalenmittelwertes ein und wird durch Verschwenken der
Stift-Schlitz-Verbindung 11 unmittelbar auf den Skalenmittelwert eingestellt. Danach
wird die zuvor gelöste und eine Verschwenkung des Schlitzes 25 freigebende Schraube
wieder angezogen, wodurch der Schlitz 25 in seiner eingestellten Lage fixiert ist.
Damit ist die gesamte Eichung des Gerätes durchgeführt.
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