DE29721665U1 - Differenzdruckmeßgerät - Google Patents

Description

TIEDTKE — BÜHLING — 'KINNE" 8&idigr; PARTNER ₍Gb_R)

Tiedtke - Bühling - Kinne, POB 20 19 18, D 80019 - München Patentanwälte Vertreter beim EPA *

Dipi.-Ing. H. Tiedtke * Dipl.-Chem. G. Bühling * Dipl.-lng. R. Kinne * Dipl.-Ing. B. Pellmann * Dipl.-lng. K. Grams * Dipl.-Biol. Dr. A. Link Dipl.-lng. A. Vollnhals * Dipl.-lng. T. Leson * Dipl.-lng. H. Trösch * Dipl.-lng. Dr. G. Chivarov * Dipl.-lng. M. Grill * Dipl.-lng. A. Kühn *

Bavariaring 4, 80336 München

08, Dezember 1997 DE 20913

WIKA

Alexander Wiegand GmbH & Co.

63911 Klingenberg

Deutschland

„Differenzdruckmeßgerät"

Telefon: 089 - 544690

Telefax(G3): 089-532611 Telefax(G4): 089 - 5329095 postoffice@tbk-patent.com /43 IFormOl

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Meßzelle für ein Kolbendifferenzdruckmanometer mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Differenzdruckmanometer sind Meßgeräte zur Überwachung von Differenzdrücken, beispielsweise an Filteranlagen in Rohrleitungssystemen, Ventilen oder Kühlern im Bereich der Chemie, sowie bei der Gas-, Wasser- und Luftversorgung bzw. bei deren Aufbereitung.

Aus dem Stand der Technik ist ein Kolbendifferenzdruckmanometer dieser Gattung bekannt, wie er beispielsweise von der Firma MID-WEST vertrieben wird.

Dieser Differenzdruckmanometer besteht im wesentlichen aus einem Magnetkolbenmeßwerk sowie einer Analoganzeige, welche in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Ein Differenzdruck-Meßwert wird bei diesem bekannten Manometer anhand des Verschiebewegs eines druckbeaufschlagten Freikolbens bestimmt, der innerhalb einer Führungshülse oder Büchse axial verschiebbar gelagert und mittels einer Bereichsfeder gegen einen an einer Stirnsseite der Führungshülse angeordneten Nullanschlag vorgespannt ist. Der Verschiebeweg des Kolbens ergibt sich aus der Differenz zwischen einem Hoch- und einem Niederdruck, welche die Stirnseiten des Freikolbens beaufschlagen, der Größe der Stirnflächen des Freikolbens, der Federkonstante der Bereichsfeder und dem Reibwert des Freikolbens.

Die Übertragung des Kolbenwegs auf die Analog- bzw. Skalenanzeige erfolgt magnetisch. Hierfür ist an einem Zeigerwerk ein Ringmagnet angebracht, der dem Freikolben bei dessen Bewegungen folgt, der ebenfalls aus einem magnetischen Material besteht oder vorzugsweise einen Keramikmagneten integral aufweist. Hierdurch kann jede Stellung des Kolbens

einer bestimmten Stellung des Zeigers zugeordnet und entsprechend die Skalierung vorgenommen werden. Darüber hinaus ermöglicht diese Übertragungsart per Magnet eine vollständige Trennung von Meßwerk und Anzeigewerk und verhindert somit jegliche Leckage an Druckmedium nach außen.

Für eine Eichung der Nullage der Anzeige bzw. des Kolbens ist eine Stellschraube vorgesehen, mittels welcher der Nullanschlag axial innerhalb der Führungshülse verstellbar ist. Des weiteren ist das bekannte Differenzdruckmanometer wahlweise mit einem oder zwei Reed-Kontakten als unabhängige Schalter ausgerüstet, die als Schalt- oder Alarmkontakte genutzt werden können und ebenfalls magnetisch durch den Kolben betätigt werden.

Das vorstehend beschriebene Differenzdruckmanometer ist wie eingangs bereits ausgeführt wurde, in Integralbauweise ausgeführt, um hierdurch eine kompakte sowie fluiddichte Einheit auszubilden. Zwar kann hierdurch eine hohe Funktionsfähigkeit gewährleistet werden/ indessen sind nachträgliche Konfigurationsänderungen wie z.B. Austausch des Druckbereiches, Änderung der Skalierung oder Nachrüstung mit zusätzlichen elektrischen Komponenten usw. nur schwer oder gar nicht möglich.

Angesichts dieses Stands der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexibleres und mit zusätzlichen Gerätekomponeten nachrüstbares Differenzdruckmanometer zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Meßzelle für ein Differenzdruckmanometer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Demzufolgen hat die erfindungsgemäße Meßzelle für ein Differenzdruckmanometer eine Führungsbüchse, in der ein Freikolben gelagert und mittels einer Feder in Nullage vorgespannt ist, wobei zumindest eine Stirnfläche des

Freikolbens mit einem Druck beaufschlagbar ist. Des weiteren hat die Meßzelle eine über eine Kolbenstange mit der anderen Stirnfläche des Freikolbens in Kontakt befindliche zweite Kolbeneinrichtung für ein Einstellen eines bestimmten Kolbenflächenverhältnisses.

Das erfindungsgemäße Differenzdruckmanometer besteht im übrigen aus einem Anzeigeteil und der Meßzelle, welche die Führungsbüchse hat, in der der beidseitig druckbeaufschlagbarer Freikolben gelagert ist, dessen Axialbewegung vorzugsweise über ein Magnetfeld vom Anzeigeteil erfaßbar ist. Die Meßzelle sowie das Anzeigeteil sind dabei modulartig als separate Bauteile ausgebildet und miteinander verbindbar. Durch beliebige Kombination von Anzeigeteil und Meßzelle kann somit das erfindungsgemäße Manometer an jede Druckverhältnisse angepaßt, bzw. mit zusätzlichen elektronischen Elementen nachgerüstet werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die Prinzipdarstellung eines Differenzdruckmanometers gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2a bis 2c die Vorder-, Seitenschnitt- und teilweise aufgebrochene Hinteransicht des Differenzdruckmanometers gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, ausgerüstet mit einer Reedkontakt-Baugruppe,

Fig. 3a und 3b die Vorder- und Seitenschnittansicht des erfindungsgemäßen Differenzdruckmanometers in Standardaus führung,

Fig. 4 die Seitenschnittansicht des Differenzdruckmanometers mit zusätzlichem Schleppzeiger,

Fig. 5a und 5b die Vorder- und Seitenschnittansicht des Differenzdruckmanometers mit zusätzlichem Frontring und

Fig. 6 den Querschnitt einer Meßzelle gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Gemäß der Fig. 1 besteht das erfindungsgemäße Differenzdruckmanorueter in dessen Basis- bzw. Standardausführung im wesentlichen aus einem Anzeigeteil A und einer Meßzelle M die separat als baulich getrennte Einheiten bzw. als Module ausgebildet sind.

Prinzipiell hat die Meßzelle M eine Führungsbüchse 1, in der ein Freikolben 2 axial verschiebbar gelagert ist. Der Kolben ist dabei an seiner einen Stirnseite mittels einer Spiralfeder oder Bereichsfeder 3 vorgespannt, die sich an einem Anschlußstück 4 abstützt, das in die Führungsbüchse 1 stirnseitig (linke Seite gemäß der Fig. 1) eingeschweißt ist und das ferner für das Anschließen der Meßzelle an eine Niederdruckleitung (nicht gezeigt) dient. Des weiteren stellt dieses Anschlußstück 4 den linken Anschlag des Kolbens 2 dar, der die maximale Auslenkungsbewegung des Kolbens 2 markiert. Zusätzlich ist an dem linken Anschlußstück eine hülsenförmige Federführung 6 befestigt, die auch als Distanzelement zwischen dem Kolben 2 und dem Anschlußstück 4 funktioniert, so daß der Anschlagpunkt durch entsprechendes werksseitiges Kürzen der Federführung 6 einstellbar ist.

An der gegenüberliegenden Stirnseite der Führungsbüchse 1 (rechte Seite gemäß der Fig. 1) ist ebenfalls ein Anschlußstück

5 gleichen Aufbaus in dieses eingeschweißt, gegen die der Kolben 2 durch die Feder 3 gedrückt wird. Dieses rechte Anschlußstück dient somit zum einen für das Anschließen der Meßzelle M an eine Hochdruckleitung (nicht gezeigt) und zum anderen als Nullanschlag des Kolbens 2.

Der Kolben 2 besteht entweder aus einem magnetischen Material oder besitzt eine magnetische Ringhülse 53, durch den das nachstehend beschriebene Anzeigeteil A betätigbar ist. Dieses hat ein Skalen- oder Zifferblatt 7, an dem eine Anzeigenadel 8 drehbar gelagert ist. Die Anzeigenadel 8 hat dabei in deren Lagerungsbereich einen Ringmagneten, der mit dem Magneten des Kolbens 2 zusammenwirkt, derart, daß sie der Kolbenbewegung folgen kann. Zusätzlich ist das Anzeigeteil A mit einem oder mehreren Reedkontakten ausgerüstet, die ebenfalls vom Magneten des Freikolbens 2 betätigbar sind mit einstellbaren Schaltpunkten innerhalb des Bewegungsbereichs des Kolbens 2.

Prinzipiell wird nunmehr der Freikolben 2 über die beiden stirnseitigen Anschlußstücke 4 und 5, in denen jeweils axiale Durchgangsbohrungen 10, 11 ausgebildet sind, an seinen Stirnseiten mit einem Nieder- und einem Hochdruck beaufschlagt, wodurch dieser entsprechend der Druckdifferenz sowie des Kolbenflächenverhältnisses gegen die Vorspannkraft der Spiralfeder 3 verschoben wird und dabei die Anzeigenadel 8 magnetisch mitnimmt. Die Axialverschiebung des Kolbens 2 kann somit auf dem Skalenblatt 7 angezeigt werden, dessen Skalierung auf die Konfiguration der Meßzelle M abgestimmt ist und somit ein exaktes Ablesen der Druckdifferenz erlaubt.

In den Fig. 2a bis 2c wird nunmehr der erfindungsgemäße konstruktive Aufbau des Differenzdruckmanometers gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gezeigt.

Wie insbesondere aus der Fig. 2b zu entnehmen ist, besteht das Anzeigeteil A aus einem Gehäuse 12 mit einem Gehäuseboden 14 und einer zylindrischen Schale bzw. einem Gehäusering 13 aus

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Aluminium-Zink-Druckguß, in die eine Sichtscheibe 15 vorzugsweise aus Acrylglas mittels eines Schnappverschlußes 32 (siehe Fig. 3b) eingesetzt ist. Innenseitig am Gehäuseboden 14 ist die Anzeigenadel 8 drehbar mittels eines Lagerzapfens 16 und einer Abstandshülse 17 gelagert, wobei die Lagerung durch eine am Gehäuseboden 14 über einen Distanzring 33 fixierte Abdeckplatte 18 verblendet ist.

Außenseitig am Gehäuseboden 14, d.h. auf der Hinterseite des Gehäusesl2 ist in diesen eine längs verlaufende Nut 19 eingefräst oder ausgeformt, die unterhalb des Lagerpunkts der Anzeigenadel 8 plaziert ist. Die Nut 19 weist dabei im Querschnitt ein Kantenprofil auf entsprechend dem halben Querschnitt eines Sechskantprofils mit einer Kante als Nutengrund. Unterhalb der ausgefrästen Nut 19, d.h. auf der der Lagerung der Anzeigenadel 8 gegenüberliegenden Seite der Nut 19 ist in den Gehäuseboden 14 eine Schraubenbohrung 20 eingearbeitet.

Wie eingangs bereits ausgeführt wurde, weist die Führungsbüchse 1 der Meßzelle M an ihren Stirnseiten zwei Anschlußstücke 4, 5 auf, deren Außenquerschnitt jeweils einem Sechskantprofil entspricht, wie dies insbesondere in der Fig. 2c gezeigt ist. Die Schlüsselweite dieses Sechskantprofils ist die gleiche wie die des nutenseitigen halben Sechkantprofils im Gehäuseboden 14, bzw. geringfügig kleiner, so daß die Meßzelle M in die Nut 19 nahezu spielfrei an deren Anschlußstücken 4, 5 in Querschnittsansicht gemäß Fig. 2b zur Hälfte eingesetzt werden kann. Um die Meßzelle M in der Nut 19 zu fixieren, ist ein Klemmkeil 21 mittels einer Schlitzschraube 22 am Gehäuseboden 14 befestigt, die in die Schraubenbohrung 20 eingedreht wird. Der Klemmkeil 21 klemmt dabei die Meßzelle M im Bereich der Führungsbüchse 1 zwischen sich und dem Gehäuseboden 14 ein, wie dies in der Fig. 2b gezeigt ist. Hierfür ist der Klemmkeil 21 vorzugsweise der äußeren Form der Führungsbüchse 1 angepaßt.

Bei der Ausführungsform des Differenzdruckmanometers gemäß der Fig. 2a bis 2c ist eine zusätzliche Reedkontaktbaugruppe R als eine optionale Meßeinrichtung vorgesehen. Diese Baugruppe R besteht aus einem Reedgehäuse 23 das mittels einer Schraube 24 am Gehäuseboden 14 des Anzeigeteils A befestigt ist. Das Reedgehäuse 23 ist hierfür bodenseitig mit einer im Querschnitt teilsechskant-förmigen Nut 25 ausgebildet, die bei der Montage des Reedgehäuses 23 am Gehäuseboden 14 des Anzeigeteils A teilweise die Meßzelle M übergreift, welche somit quasi als eine Zentrierung oder Positionierhilfe für das Reedgehäuse 23 dient.

Vorliegend befinden sich innerhalb des Reedgehäuses 23 zwei, in der Fig. 2c schematisch dargestellte Reedkontakte 25, 26, die längs der Meßzelle M axial verschiebbar am Reedgehäuse 23 gelagert sind und mittels zweier Stellschrauben 27, 28 unabhängig voneinander für ein Einstellen von Schaltpunkten betätigt werden können. Das Reedgehäuse. 23 ist ferner mit einem Anschlußstutzen 29 ausgebildet, auf den ein elektrischer Kontaktstecker 30 aufgesteckt werden kann.

Zur Funktionsweise des vorstehend beschriebenen Differenzdruckmanometers wird folgendes ausgeführt:

Für eine Montage des erfindungsgemäßen Differenzdruckmanometers, wird die Meßzelle M als separates Modul über deren Anschlußstücke 4, 5 , die mit Innengewinden versehen sind, an nicht gezeigte Hochdruck- und Niederdruckleitungen angeschlossen, wodurch der Freikolben 2 beidseitig druckbeaufschlagt werden kann. Anschließend wird das Anzeigeteil A als ein weiteres Modul auf die Meßzelle M aufgesetzt, indem die Meßzelle M in die Nut 19 am Gehäuseboden 14 des Anzeigeteils A eingesetzt wird. Durch Verschieben des Anzeigeteils A längs der Meßzelle M, wobei diese in der Nut 19 gleitet, kann die Nullstellung der Anzeigenadel 8 bezüglich des in Konstruktionslage liegenden Kolbens 2 einjustiert werden. Zusätzliche Justierschrauben, beispielsweise zur Verstellung

des Nullanschlags in der Meßzelle M, wie sie im Stand der Technik vorgesehen sind/ können somit entfallen.

Alternativ hierzu kann aber auch die im Gehäuseboden 14 ausgebildete Nut 19 in deren Mittenabschnitt halbkreisförmig, entsprechend dem äußeren Querschnitt der Führungsbüchse 1 der Meßzelle M ausgebildet sein, wodurch die Meßzelle M bei deren Einsetzen in die Nut 19 in die richtige fixierte Position gebracht werden muß, damit der Nullpunkt der Anzeige stimmt. Anschließend wird das Gehäuse 12 des Anzeigeteils A an der Meßzelle M durch den Klemmkeil 21 fixiert.

Es liegt auf der Hand, daß durch diese modulare Aufteilung von Anzeigeteil A und Meßzelle M sowie die konstruktive Gestaltung der Verbindungsbereiche beider Module ein Austauschen des Anzeigeteils A entsprechend anderer zu messender Druckverhältnisse sowie ein Justieren der Nullstellung der Anzeigenadel 8 beliebig möglich ist, ohne daß die Meßzelle M aus dem zu messenden Druckkreis genommen werden muß. Auch lassen sich Meßzellen mit Kolben unterschiedlicher Kolbenflächen für unterschiedliche Drücke mit geeigneten Anzeigeteilen beliebig kombinieren, um so eine optimale Meßgerätekonfiguration zu erreichen.

Um das Differenzdruckmanometer nachträglich mit Reedkontakten auszurüsten, wird einfach an der Außenseite des Gehäusebodens 14 das Reedgehäuse 23 angesetzt, derart, daß die bisher freiliegende Seite der Meßzelle A in die entsprechend geformte Nut 25 am Reedgehäuse 23 eingreift und damit die Reekontaktbaugruppe R positioniert. Durch Eindrehen der Schraube 24 in eine entsprechende Schraubenbohrung 31 am Gehäuseboden 14 wird schließlich das Reedgehäuse 23 am Anzeigeteil A fixiert. Die auf den magnetischen Kolben 2 ansprechenden Reedkontakte können darauf hin mittels der in das Reedgehäuse 23 eingedrehten Justierschrauben 27, 28 in Axialrichtung der Meßzelle M innerhalb des Bewegungsbereichs des Kolbens 2 positioniert werden.

Die Fig. 3a und 3b zeigen das erfindungsgemäße Differenzdruckmanometer in Standardausführung, d.h. ohne die vorstehend beschriebene Reedkontaktbaugruppe R. In diesem Fall bleibt die Schraubenbohrung 31 am Gehäuse 12 des Anzeigeteils A unbenutzt und somit die äußere Seite der Meßzelle M freiliegend. Der übrige Aufbau entspricht der vorstehend beschriebenen Ausführung, so daß an dieser Stelle auf die entsprechende Beschreibung verwiesen werden kann.

Gemäß der Fig. 4 ist die einfache Sichtscheibe durch ein Abdeckglas 34 mit integriertem Schleppzeiger 35 ersetzt. Dies ist ohne Schwierigkeit möglich, da die Sichtscheibe, wie vorstehend bereits angedeutet wurde mittels eines leicht lösbaren Schnappverschlusses 32 am Gehäuse 12 befestigt ist. Der Schleppzeiger 35 des neuen Abdeckglases 34 besteht aus einem Zeiger, an der eine in Richtung zur Anzeigenadel 8 vorstehende Mitnehmernadel 36 befestigt ist. Die Nabe des Schleppzeigers 35 sitzt drehbar mit geringer Reibung auf einem Zapfen, der das Abdeckglas 35 durchdringt und an seinem nach Außen ragenden Ende einen Drehknopf 37 aufweist, an dem der Schleppzeiger 35 aufgrund der geringen Reibung verstellt werden kann. Durch den Schleppzeiger 35 kann somit der Minimal- oder Maximalausschlag der Anzeigenadel 8 ermittelt werden.

Bei der Ausführungsform des Differenzdruckmanometers gemäß der Fig. 5a und 5b ist der Anzeigeteil A am äußeren Umfang der Schale 13 mit einem Frontring 38 als Befestigungselement für eine Wandmontage ausgerüstet, der in gleichmäßigem Umfangsabstand mit Bohrlöchern versehen ist, die zur Aufnahme von Montageschrauben (nicht weiter gezeigt) dienen.

Abschließend wird anhand der Fig. 6 die bevorzugte Konstruktion der in der Fig. 1 im Prinzip dargestellten Meßzelle M erläutert.

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Wie eingangs bereits ausgeführt wurde, hängt der meßbare Druckbereich des Differenzdruckmanometers bzw. der Meßzelle M zum einen von der verwendeten Vorspann- bzw. Bereichsfeder 3, zum anderen jedoch von dem Größenverhältnis der druckbeaufschlagten stirnseitigen Kolbenflächen ab. Da der Kolben 2 zur Verringerung einer Leckage zwischen der Niederdruck- und Hochdruckseite exakt, d.h möglichst spielfrei in der Führungsbüchse 1 gelagert sein muß und keine Kolbendichtungen quasi als Distanzelemente verwendet werden sollen, ist dieses Größen- bzw. Flächenverhältnis entsprechend dem Durchmesser der Führungsbüchse 1 werksseitig festgelegt. Eine Änderung dieser Einstellung kann bisher nur durch einen kompletten Austausch des gesamten Differenzdruckmanometers entsprechend dem Stand der Technik oder nunmehr durch die Meßzelle M gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgen.

Um das erfindungsgemäße Differenzdruckmanometer unter diesem Aspekt noch flexibler zu machen, weist die Meßzelle M einen neuartigen Aufbau auf, wonach die Meßzelle M prinzipiell in axialer Richtung zweigeteilt ist, wobei ein zu einem ersten Abschnitt abnehmbarer zweiter Abschnitt mit einem zusätzlichen zweiten Kolben ausgestattet ist, der über eine Kolbenstange mit dem magnetischen Freikolben in Wirkeingriff ist.

Wie aus der Fig. 6 zu entnehmen ist, hat die Meßzelle A ähnlich zu der in der Fig. 1 dargestellten Prinzipskizze eine Führungsbüchse 1, in der ein Kolben 2 vorzugsweise aus einem magnetischen Material oder mit einer magnetischen Ringhülse nahezu spielfrei gleitgelagert ist. Die eine Stirnseite (linke Seite gemäß der Fig. 6) des Kolbens 2 ist mit einer Spiraloder Bereichsfeder 3 in Kontakt, die sich an einem Anschlußstück 4 mit Innengewinde abstützt, das an der einen Stirnseite der Führungsbüchse 1 durch eine Schweiß- oder Schraubverbindung befestigt ist. Zur Stabilisierung der Spiralfeder 3 ist zusätzlich eine Führungshülse &bgr; vorgesehen, die an dem vorstehend genannten Anschlußstück 4 fixiert ist und

innerhalb der Feder 3 in Richtung zum Kolben 2 in die Führungsbüchse 1 ragt. Die Länge der Führungshülse 6 bestimmt gleichzeitig den linken Anschlag, bzw. die Anschlagsposition des ausgelenkten Kolbens 2.

Auf der dem Anschlußstück 4 gegenüberliegenden Stirnseite der Führungsbüchse 1 ist ein napfförmiger Anschlußflansch 40 in die Führungsbüchse 1 eingeschweißt, wobei zwischen dem Anschlußflansch 40 und dem Kolben 2 eine Distanzhülse 41 eingesetzt ist, gegen die der Kolben 2 durch die Vorspannkraft der Feder 3 gedrückt wird. Die Länge dieser Distanzhülse 41 bestimmt somit die Position des Nullanschlags des Kolbens 2.

Gemäß der Fig. 6 bildet der Anschlußflansch 4 0 einen stirnseitig offenen Hohlraum 42, der von einem Kragen oder Flanschrand 43 umgeben wird, in den eine Anzahl von in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeter Durchgangsbohrungen gebohrt sind. An diesen Flanschrand 34.ist ein Anschlußstutzen 44 per nicht gezeigter Schrauben angeflanscht, der entsprechend dem vorstehend beschriebenen Anschlußflansch 40 einstückig aus einem von einem Flanschrand 45 umgebenen napfförmigen Bereich sowie einem Anschlußbereich 4 6 mit Innengewinde zur Montage an eine nicht gezeigte Hochdruckleitung besteht. Hierdurch bildet sich der Hohlraum 42 vollständig aus, der über die hohle Distanzhülse 41 Zugang zur Führungsbüchse 1 bzw. zum Freikolben 2 hat. Dieser Hohlraum 42 ist dabei mittels einer Rollmembran 47 bzw. einem Faltenbalg unterteilt, die randseitig zwischen den beiden Flanschrändern 43, 45 dichtend eingeklemmt ist. In der Mitte der Rollmembran 47 ist ein Durchgangsloch ausgebildet, in die eine Montagehülse 48 mit einem randseitigen Teller oder Absatz 49 gesteckt und nach dem Niet-Prinzip durch einen Gegenteller 50 gleichen Radius an der Rollmembran 43 dichtend fixiert ist, der auf einen Stummel der durch die Membran 43 ragenden Montagehülse 48 gepreßt ist. Diese Montägehülse 48 bildet zusammen mit dem daran ausgebildeten bzw. befestigten Tellern 49, 50 den zweiten Kolben der erfindungsgemäßen Meßzelle M.

In die Montagehülse 48 ist die Kolbenstange 51 dichtend, vorzugsweise mittels eines O-Rings eingesetzt und an ihrem zum Anschlußbereich 46 aus der Montagehülse 48 ragenden Ende mittels einer Wellenmutter 52 fixiert. Die Kolbenstange 51 durchdringt ferner die Distanzhülse 41, die somit gleichzeitig als Axialführung für die Kolbenstange 51 dient und stößt endseitig an dem Freikolben 2 an. Die Länge der Kolbenstange läßt sich dabei mittels der Wellenmutter 52 derart bestimmen, daß in Konstruktionslage des Freikolbens 2, in der er am Nullanschlag, d.h. an der Distanzhülse 41 anliegt, der zweite Kolben (Teller 50) an der gemäß der Fig. 6 rechten Innnseite des Hohlraums 42, d.h. am Anschlußstutzen 44 anliegt, wobei sich die Rollmembran 43 stark verwölbt.

Wird nunmehr das Differenzdruckmanometer beidseits mit einem Druck unterschiedlicher Höhe beaufschlagt, so wirkt an einer Seite des Freikolbens 2 die Federkraft, .sowie der Niederdruck unmittelbar auf die Kolbenfläche ein, während auf der Hochdruckseite des Differenzdruckmanometers der Hochdruck auf den zweiten Kolben, d.h. auf den Teller 50 einwirkt. Entsprechend dem Flächenverhältnis zwischen der druckbeaufschlagten Fläche des Freikolbens 2 sowie der Fläche des Tellers 50 bewirkt eine resultierende Differenzkraft ein Verschieben des zweiten Kolbens 50 gemäß der Fig. 6 nach links, wobei der Freikolben 2 über die Kolbenstange 51 aus seiner Nullage bewegt wird. Die Rollmembran 43 verhindert dabei eine Leckage zwischen der Hochdruck- und Nierdruckseite des Differenzdruckmanometers.

Claims (10)

1. Meßzelle (M) für ein Differenzdruckmanometer mit einer Führungsbüchse (1), in der ein Freikolben (2) gelagert und mittels einer Feder (3) in Nullage vorgespannt ist, wobei zumindest eine Stirnfläche des Freikolbens (2) mit einem Druck beaufschlagbar ist, gekennzeichnet durch eine über eine Kolbenstange (51) mit der anderen Stirnfläche des Freikolbens (2) in Kontakt befindliche zweite Kolbeneinrichtung (48, 49, 50) für ein Einstellen eines bestimmten Kolbenflächenverhältnisses.

2. Meßzelle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Anschlußflansch (40) der an einem Ende der Führungsbüchse (1) befestigt und an einen Anschlußstutzen (44) anflanschbar ist, der zusammen mit dem Anschlußflansch einen Hohlraum (42) zur Aufnahme der zweiten Kolbeneinrichtung (48, 49, 50) ausbildet.

3. Meßzelle nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kolbeneinrichtung (48, 49, 50) aus einer Montagehülse (48) besteht, an der ein Ring- oder Wellenabsatz (49) mit

vorbestimmtem Radius ausgeformt ist und

zwischen dem Anschlußflansch (40) und dem Anschlußstutzen (44) eine den Hohlraum (42) unterteilende Rollmembran (47) eingeklemmt ist, die von der Montagehülse (48) mittig durchdrungen und an dem Wellenabsatz (49) fixiert ist.

Telefon: 089 - 544690

Telefax(G3): 089-532611 Telefax(G4): 089 - 5329095 postoffice@tbk-patent.com /43 IFormOl

Dresdner Bank (München) Kto. 3&THgr;39 844 (BLZ 700 800 00) Deutsche Bank (München) Kto. 2861060 (BLZ 700 700 10) Postbank (München) Kto. 670 - 43 - 804 (BLZ 700100 80) Dai-Ichi-Kangyo Bank (München) Kto. 51 042 (BLZ 700 207 00) Sanwa Bank (Düsseldorf) Kto. 500 047 (BLZ 301 307 00)

4. Meßzelle nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Teller (50) , der auf die Montagehülse (48) aufgepreßt ist und zwischen sich und dem Wellenabsatz (49) die Membran (43) einspannt.

5. Meßzelle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (51) in der Montagehülse (48) fest eingesetzt ist.

6. Meßzelle nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Anschlußstück 4, das einem andere Ende der Führungsbüchse (1) befestigt und an eine Niederdruckleitung anschließbar ist, wobei sich die Feder (3) gegen das Anschlußstück (4) abstützt, um den Freikolben (2) in Richtung zum Anschlußflansch (40) vorzuspannen.

7. Meßzelle nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Distanzhülse (41), die zwischen dem Anschlußstutzen und dem Freikolben (2) in der Führungsbüchse (.1) angeordnet ist und zum einen als Führung für die Kolbenstange (51) und zum anderen als Nullanschlag für den Freikolben (2) dient.

8. Meßzelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (46) an eine Hochdruckleitung anschließbar ist, wodurch die zweite Kolbeneinrichtung (48, 49, 50) mit einem Hochdruck beaufschlagbar ist, der über die Kolbenstange (51) gegen die Federvorspannung und den Niederdruck an der einen Stirnseite des Freikolbens (2) wirkt, um diesen zu verschieben.

9. Meßzelle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kolbeneinrichtung (48, 49, 50) für ein Ändern des Kolbenflächenverhältnisses austauschbar ist.

10. Differenzdruckmanometer mit einem Anzeigeteil (A) gekennzeichnet durch

eine Meßzelle (M) mit den Merkmalen gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.