DE3404532A1

DE3404532A1 - Manometer

Info

Publication number: DE3404532A1
Application number: DE19843404532
Authority: DE
Inventors: Char-Shin Nantu Hsien Taiwan Lee
Original assignee: LEE WANG INDUSTRY Ltd
Current assignee: LEE WANG INDUSTRY Ltd
Priority date: 1984-02-09
Filing date: 1984-02-09
Publication date: 1985-08-14

Description

Manometer
Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein Manometer und insbesondere ein solches Manometer, das einen Mediendruck über einen weiten Bereich messen kann, wobei das Manometer dazu geändert werden muß.
Es sind verschiedene Typen von Manometern bekannt, mit denen Mediendrücke in den jeweiligen Anwendungssituationen gemessen werden können. Manometer weisen üblicherweise ein metallisches Element auf, beispielsweise in gebogenes Rohr oder eine biegsame Membran, welches Teil als Fühlglied dient. Dieses Teil verformt sich also unter dem sich ändernden Druck. Diese Verformung wird mechanisch oder elektrisch in eine geeichte Anzeige umgesetzt. Als Beispiel sei auf das sehr weit verbreitete Bourdon-Manometer verwiesen, das mit einem federndem Rohr arbeitet.
Das Rohr ist im Querschnitt kreisförmig oder oval. Es ist an einem Ende geschlossen. Der zu messende Druck wird an das andere Ende des Rohres angelegt, wodurch der Krümmungsradius des Rohres wächst. Derartige Bourdon-Manometer haben aber im allgemeinen nur begrenzte Anzeigegenauigkeit, was auf ihrer beschriebenen Konstruktion und dem üblicherweise verwendeten Material beruht.
Bei anderen bekannten Manometern werden mehrere Getriebezahnräder als Fühlglieder verwendet. Diese Manometer müssen von Zeit zu Zeit über ihren ganzen Anzeigebereich überprüft werden, was wiederum recht aufwendig ist.
Im Gegensatz dazu wird mit der vorliegenden Erfindung ein Manometer vorgeschlagen, das eine Verbesserung des Manometers nach der US-PS 4 040 298 darstellt. Dieses Manometer hat weder ein Bourdon-Rohr noch Zahnräder. Im wesentklichen hat es eine Membran, die druckempfindlich ist, eine antreibende Schraube oder Wendel und eine sich drehende Welle, die den betreffenden Druck anzeigt. Damit dieses bekannte Manometer empfindlich ist, muß die Membran aber eine verhältnismäßig große Oberfläche haben.
Daher ist dieses bekannte Manometer nicht gut zum Messen niedriger Drücke geeignet.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein Manometer vorzuschlagen, welches auf Getriebezahnräder verzichtet und das hohe und auch niedrige Mediendrücke messen kann, wobei das Fühlelement hierzu abgeändert wird.
Ausgehend von einem Manometer mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 ist die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 charakterisiert.
Das elastische Teil kann eine elastomere Membran sein oder eine Schraubenfeder, deren eines Ende am Fühlglied und dieses vorspannend anliegt, während das andere Ende am Gehäuse befestigt ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt: Fig. 1 - in auseinandergezogener Darstellung ein Manometer nach der Erfindung in einer ersten Ausführungsform, wobei das obere Gehäuseteil zur besseren Darstellung weggebrochen ist; Fig. 2 - das Manometer nach Fig.l in einer geschnittenen Seitenansicht in montiertem Zustand; Fig. 3 - eine auseinandergezogene Darstellung entsprechend Fig. 1 bei einer zweiten Ausführungsform; Fig. 4 - eine Schnittansicht entsprechend Fig. 2 bei dieser zweiten Ausführungsform nach Fig. 3; Fig. 5 - eine weitere Ausführungsform ähnlich Fig. 1 und 2, wobei anstelle der Membran eine Blattfeder vorgesehen ist, ebenfalls in einer geschnitten Seitenansicht; Fig. 6 - in einer weiteren geschnittenen Seitenansicht das Manometer nach Fig. 3 und 4, wobei ebenfalls die Membran durch eine Blattfeder ersetzt ist; Fig. 7 - eine weitere Ausführungsform ähnlich derjenigen nach Fig. 3 und 4, wobei die Membran durch eine Spulenfeder ersetzt ist Fig. 8 - eine weitere Ausführungsform ähnlich der nach Fig. 3 und 4, wobei anstelle der Membran eine Schraubenfeder vorgesehen ist; Fig. 9 - eine vergrößerte und teilweise geschnittene Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig.l und 2, woraus die relative Lage der drehbaren Welle und des Sitzgliedes hervorgeht.
Die Figuren 1 und 2 zeigen, daß ein Zeiger 30 an einer drehbaren Welle 33 befestigt ist. Eine geeichte Skala 31 ist an einem oberen Gehäuseteil 32 befestigt. Eine Spiralfeder 35 ist in einem Stützrahmen 34 mit einem Ende befestigt, während das andere Ende der Feder an der Welle 33 befestigt ist. Ein sich seitlich erstreckender Stift 331 der Welle 33 liegt lose an einer Wendel 36 an. Ein Sitzteil 37 und die daran befestigte Wendel 36 sind an einer Membran 38 montiert. Die Membran 38 ist biegsam an einem Basisteil 39 befestigt. Ein stabartiges Fühlglied 40 ist gleitend am Basisteil 39 befestigt.
Insbesondere Fig. 1 zeigt, daß ein unteres Gehäuseteil 41 und das obere Gehäuseteil 32 derart zusammengebaut werden können, daß sie zwischen sich eine Kammer ausbilden. Überdruck, der auf eine elastische, dichtende Membran 192 einwirkt, drückt das Fühlglied 40 nach oben.
Bei dieser Ausführungsform ist das Fühlglied 40 stabartig ausgebildet. Es wird gleitend in einem Durchgangsloch 391 aufgenommen, das im Basisteil 39 ausgebildet ist.
Fig. 2 zeigt, daß der flache Kopf des beweglichen Fühlgliedes 40 an der Membran 38 in Anlage bleibt. Wenn ein Meidum in eine innere Kammer 413 winströmt, so wirkt der Mediendruck auf das Fühlglied 40 ein und verschiebt dieses nach oben. Das Sitzteil 37 und auch die Wendel 36 werden dadurch also nach oben verschoben.
Das obere Ende der Welle 32 ist als Spitze ausgebildet und greift drehbar in ein sich verjüngendes Loch 291 ein, das in einem Arm 29 ausgebildet ist. Der seitliche Stift 331 ist an der Welle 33 ausgebildet. Der Stift liegt lose an der Wendel 36 derart an, daß wenn die Wendel 36 nach oben verschoben wird, die Welle 33 sich längs eines spiraligen Weges unter dem Antrieb der Wendel 36 dreht.
Der Stift 331 gleitet über einen Abstand proportional zu demjenigen Druck, der am Fühlglied 40 anliegt. Folglich folgt der Zeiger 30 der Drehung der Welle und zeigt dadurch den momentanen Druck an der geeichten Skala 31 an.
Die Drehung der Welle 33 bewirkt, daß die Spiralfeder 45 Energie speichert, und zwar im Gegenuhrzeiger sinn. Läßt der Druck nach, so kehrt das Fühlglied 40 in seine Ausgangslage wieder zurück (Gleichgewichtslage) und die Welle 33 wird wieder in ihre Ausgangslage zurückgedreht, und zwar wegen der in der Spiralfeder 35 gespeicherten Rückstellkraft.
Ein Manometer, mit dem insbesondere niedrige Drücke gemessen werden können, ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt.
Der Unterschied dieser zweiten Ausführungsform zur ersten Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 besteht hauptsächlich in der Ausbildung des beweglichen Fühlgliedes. Zur Messung niedriger Drücke soll die effektive Fläche, über die der Druck auf das Fühlglied einwirkt, vergrößert werden, wodurch die Empfindlichkeit des Manometers vergrößert wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ist hierzu ein Fühlglied 50 vorgesehen, das als kreisförmige Platteausgebildet ist und das einen viel größeren Durchmesser hat. In der Mitte ist das Fühlglied mit einem Vorsprung versehen, über den das Fühlglied an der Membran 38 anleigt. Eine Ringpackung 52ist vorgesehen, die sich an die Membran 38 anlegt.
Um die Empfindlichkeit des Fühlgliedes zu erhöhen, kann eine druckempfindliche Membran 51 am Boden des Fühlgliedes 50 befestigt sein.
Bei anderen Ausführungsformen wird die gewellte Membran 38 durch eine gewellte Blattfeder 381 oder durch eine Schraubenfeder 382 ersetzt. Dies zeigen die Fig. 5, 6 bzw. 7, 8. Die Blattfeder bzw. die Schraubenfeder legen sich mit Vorspannung an das Fühlglied an, um die vorstehend erläuterte Funktion zu übernehmen.

Claims

Ansprüche jÖ Manometer mit einem Gehäuse, in der sich eine abgedichtete Kammer befindet sowie eine offene Kammer, die mit dem Medium verbunden werden kann, dessen Druck gemessen werden soll, mit einem Fühlglied (40, 50), das in der abgedichteten Kammer in einer Lage derart befestigt ist, daß es abhängig von einem an ihm anliegenden Druck beweglich ist, ferner mit einem Sitzteil (37) das eine daran befestigte Wendel (36) trägt, mit einer drehbaren Welle (33) mit einem seitlichen Stift (331), der lose an der Wendel (36) anliegt und dessen eines Ende am Sitzteil (37) drehbar befestigt ist, mit einer Spiralfeder (35), die eine Rückstellkraft aufbringt, die die Welle (33) nach deren Drehung wieder zurückdreht, und mit einer Anzeige (30), die mit der Welle (33) verbunden ist und sich mit ihr dreht und die den Druck in der getrennten Kammer anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß eine federnde Membran (392) an der Unterseite des Fühlglieds (40, 50) befestigt ist, um die abgedichtete Kammer von der offenen Kammer zu trennen, die sich bewegen kann, um das Fühlglied bei Überdruck nach oben zu bewegen, daß ein elastisches Teil (38;381;382) biegsam am Fühlglied (40, 50) befestigt ist und daß das Sitzteil (37) eine Wendel (36) trägt, die am elastischen Teil (38;381;382) befestigt ist, wobei sich die Welle (33) entsprechend der Antriebswirkung der Wendel (36) dreht, beruhend auf der Bewegung des elastischen Teils (38;381; 382), die von der federnden Membran (392) und dem Fühlglied (40, 50) unter Überdruck hervorgerufen wird, wobei der seitliche Stift (331) die Welle (33) gesteuert dreht.
2. Manometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Teil eine elastomere Membran (38) ist.
3. Manometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Teil eine Blattfeder (381) ist.
4. Manometer nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das elastische Teil eine Schraubenfeder (382) ist, deren eines Ende am Fühlglied (40, 50) und dieses vorspannend anliegt, während das andere Ende am Gehäuse befestigt ist.