DE4231823C2 - Process connection flange for pressure transducers - Google Patents
Process connection flange for pressure transducersInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Prozeßanschlußflansch für Druckmeßaufnehmer mit einer lösbaren Verbindung, mit welcher der Prozeßanschlußflansch mit dem Druckmeßaufnehmer formschlüssig verbunden ist und mit Anschlußmitteln, über welche der Druckmeß aufnehmer mit dem Meßmedium, dessen Druck gemessen werden soll, in räumlicher Verbindung steht.The invention relates to a process connection flange for Pressure sensor with a detachable connection, with which the Process connection flange with the pressure sensor form-fitting is connected and with connection means via which the pressure measurement transducer with the measuring medium whose pressure is to be measured, is spatially connected.
Solche in räumlicher und formschlüssiger Verbindung mit dem Pro zeßanschlußflansch stehende Druckmeßaufnehmer dienen dazu, den Differenz-, Über- und Unterdruck; Durchfluß von Gasen, Dämpfen und Flüssigkeiten; sowie hydrostatisch den Füllstand eines Behäl ters zu messen.Those in a spatial and positive connection with the Pro Zeßanschlußflansch standing pressure transducers serve the Differential, positive and negative pressure; Flow of gases, vapors and liquids; and hydrostatically the fill level of a container to measure.
Nach dem allgemein bekannten Stand der Technik, wie er z. B. in dem Prospekt "Meßumformer für Differenzdruck, deltabar PMD 130", Januar 1991, insbesondere Seite 6, Zeichnung "Aufbau des Meßumformers" der Anmelderin dargestellt ist, bestehen solche Meßumformer aus der eigentlichen keramischen Meßzelle, welche im Innenraum des Meßzellengehäuses angeordnet ist, dem ringförmigen Meßzellen gehäuse, sowie den zwei gleichförmigen spiegelbildlich zueinander angeordneten Prozeßanschlußflanschen, welche die Meßzelle mit dem Meßzellengehäuse mittels lösbarer Schraubverbindungen formschlüs sig und abdichtend zwischen sich einspannen. Die Meßzelle steht über elektrische Verbindungsleitungen mit einer elektronischen Schaltung in Verbindung. Die elektronische Schaltung ist von einem Gehäuse umschlossen. Das Elektronikgehäuse weist außerdem Anschlußmittel zum elektrischen Verbinden des Meßwertaufnehmers mit einer Energieversorgungs- und/oder Informationsverarbeitungs zentrale auf. Das Elektronikgehäuse kann aber auch mit einem Anzeigegerät zur direkten Anzeige des Druckes ausgestattet sein.According to the generally known state of the art, as z. B. in the prospectus "Transmitter for differential pressure, deltabar PMD 130", January 1991, especially page 6, drawing "Structure of the transmitter " the applicant is represented, such transducers consist the actual ceramic measuring cell, which in the interior of the Measuring cell housing is arranged, the annular measuring cells housing, and the two uniform mirror images of each other arranged process connection flanges, which the measuring cell with the Measuring cell housing by means of detachable screw connections clamp sig and seal between them. The measuring cell is standing via electrical connection lines with an electronic one Circuit in connection. The electronic circuit is from enclosed in a housing. The electronics housing also shows Connection means for electrically connecting the transducer with a power supply and / or information processing central on. The electronics housing can also be used with a Display device for direct display of the pressure.
Um nun die Meßzelle mit dem Meßmedium in räumliche Verbindung zu bringen, durchdringen Bohrungen die beiden Prozeßanschlußflan sche. An die Bohrungen sind jene Leitungen anschließbar, über die der Meßraum und damit das Meßmedium mit dem Druckmeßaufnehmer in räumlicher Verbindung steht.In order now the measuring cell with the measuring medium in spatial connection bring, holes penetrate the two process flange nice. Those lines can be connected to the holes via which the measuring space and thus the measuring medium with the pressure sensor in spatial connection.
Sehr häufig besteht die Meßaufgabe des Meßwertaufnehmers in der Druckmessung von aggressiven oder korrosiven Medien, sowohl gas förmiger als auch in fluidischer Form. Für solche Aufgaben ist es notwendig und üblich, die Prozeßanschlußflansche aus einem Werk stoff herzustellen, welcher resistent gegen die Aggressivität oder Korrosivität der Meßmedien ist. Aber auch die ringförmigen Dichtungen, welche zwischen keramischer Meßzelle und den Prozeß anschlußflanschen bzw. zwischen den Meßzellengehäuse und den Prozeßanschlußflanschen eingespannt sind, müssen aus einem Werk stoff bestehen, welcher ebenfalls resistent gegenüber den Meßme dien ist. Prozeßanschlußflansche aus hochlegierten, nicht rosten den Stählen, z. B. X 6 CrNiMoTi 17122 1.4571 oder hochkorrosions beständige Ni, Co, Cr, Mo, Fe-Legierungen sind besonders geeig net hierzu. The measurement task of the sensor is very often in the Pressure measurement of aggressive or corrosive media, both gas shaped as well as in fluid form. It is for such tasks Necessary and usual, the process connection flanges from one factory to produce material that is resistant to aggressiveness or corrosiveness of the measuring media. But also the ring-shaped ones Seals placed between the ceramic measuring cell and the process connection flanges or between the measuring cell housing and the Process connection flanges are clamped, must come from a factory exist material, which is also resistant to the Meßme serve. Process connection flanges made of high-alloy, not rust the steels, e.g. B. X 6 CrNiMoTi 17122 1.4571 or highly corrosion resistant Ni, Co, Cr, Mo, Fe alloys are particularly suitable net this.
Aus der DD-PS 2 04 767 ist eine Druckmeßkammer von Druck- und Diffe renzdruckmessern für aggressive Meßmedien beschrieben. Ein metal lischer Meßdruckübermittler ist zwischen metallischen Anschluß flanschen eingespannt. Der Meßdruckübermittler steht mittels Übertragungsleitungen mit dem, entfernt angeordneten, Meßwertauf nehmer in Verbindung. Zum Schutz gegenüber aggressiven Meßmedien ist auf die Oberfläche der beiden Membranen sowie die Innenfläche eines der beiden Anschlußflanschen eine korrosionsbeständige Metallauflage aufplattiert. Verbindungsmittel, mit welchem der Meßraum mit dem Meßmedium in Verbindung steht, sind aus dem gleichen korrosionsbeständigem Werkstoff hergestellt. Sie durch dringen einen der beiden Prozeßanschlußflanschen derart, daß im Innenraum der Druckmeßkammer mittels Schweißverbindungen eine homogene Oberfläche gebildet ist, deren Werkstoff allein mit dem aggressiven Meßmedien in Verbindung tritt.From DD-PS 2 04 767 is a pressure measuring chamber of pressure and diffe pressure gauges for aggressive measuring media. A metal The measuring pressure transmitter is between the metallic connection flanges clamped. The measuring pressure transmitter stands by Transmission lines with the remotely located measured value connected. For protection against aggressive measuring media is on the surface of the two membranes as well as the inner surface one of the two connecting flanges is corrosion-resistant Metal pad plated. Lanyard with which the Measuring room in connection with the measuring medium are from the made of the same corrosion-resistant material. You through penetrate one of the two process connection flanges such that in Interior of the pressure measuring chamber by means of welded connections homogeneous surface is formed, the material alone with the aggressive measuring media.
Aus der US PS 49 93 265 ist ein Drucksensor zur Messung des Dif ferenzdruckes bekannt, bei welchem eine Druckmeßzelle von einem Gehäuse aus einem Polymerwerkstoff umschlossen ist. Das Gehäuse kann bei geeigneten Maßnahmen zur elektrischen Isolierung der Anschlußleitungen auch aus einem anderen Werkstoff hergestellt sein.From US PS 49 93 265 a pressure sensor for measuring the dif known reference pressure, in which a pressure measuring cell of one Housing made of a polymer material is enclosed. The housing can with appropriate measures for electrical insulation of the Connection lines also made of a different material his.
Die DE-Zeitschrift messen, prüfen, automatisieren, Mai 1986, Seiten 257 bis 261 zeigt Konstruktionskriterien für Druck- und Differenzdruckmeßumformer. Hinsichtlich von entkoppelten Diffe renzdrucksensoren wird vorgeschlagen, die Trennmembranen aus hochkorrosionsbeständigen Werkstoffen, wie hochlegierten Stählen, oder anderen hochlegierten Metallen entsprechend den Kenntnissen der Werkstoffchemie herzustellen.The DE magazine measure, check, automate, May 1986, Pages 257 to 261 shows design criteria for printing and Differential pressure transmitter. Regarding decoupled differences renzdrucksensoren is proposed, the separation membranes highly corrosion-resistant materials, such as high-alloy steels, or other high-alloyed metals according to the knowledge of materials chemistry.
Bei der Verwendung der Druckmeßgeräte unter besonders schwieri gen Bedingungen jedoch, z. B. in einer Chemieanlage, besteht die Notwendigkeit, solche Medien messen zu müssen, deren Aggressivi tät und/oder Korrosivität weit über der Beständigkeit der üblicher weise verwendeten Flanschwerkstoffe liegt. Dies können z. B. Kupfer- oder Natriumchloride, Mischungen von Salz- und Salpeter säuren, oder Schwefelsäuren im erhitzten Zustand sein. Um zu ver hindern, daß der Aggressivität oder Korrosivität nichtbeständi ge Werkstoff mit den Meßmedien in Verbindung tritt, wurde be reits vorgeschlagen, Prozeßanschlußflansche statt aus einem me tallischen Werkstoff aus einem polymeren Kunststoff, welcher widerstandsfähig gegenüber den meisten Säuren oder Basen ist, herzustellen.When using the pressure gauges under particularly difficult conditions, however. B. in a chemical plant, there is Need to measure such media, their aggressivi act and / or corrosivity far beyond the resistance of the usual as flange materials used. This can e.g. B. Copper or sodium chlorides, mixtures of salt and saltpetre acids, or sulfuric acids in the heated state. To ver prevent aggressiveness or corrosiveness from persisting ge material in contact with the measuring media has been already proposed, process connection flanges instead of one me metallic material made of a polymer plastic, which is resistant to most acids or bases, to manufacture.
Die mit dem Prozeßablauf in solchen Chemieanlagen verbundene hohe Erhitzung des Meßmediums bringt aber den Nachteil, daß solche Kunststoffflansche zwar resistent gegenüber den Meßmedien sind, jedoch infolge der hohen Temperatur ihre Stabilität aufgeben, was zu Undichtigkeiten und damit gefährlichem Austreten von Meß medien an den formschlüssigen Verbindungen zwischen den Prozeß anschlußflanschen und dem Meßzellengehäuse führen kann.The high associated with the process flow in such chemical plants Heating the measuring medium has the disadvantage that such Plastic flanges are resistant to the measuring media, but give up their stability due to the high temperature, which leads to leaks and thus dangerous leakage of measurement media on the form-fitting connections between the process connecting flanges and lead the measuring cell housing.
Demgegenüber stellt sich die Erfindung die Aufgabe, einen Prozeß anschlußflansch vorzuschlagen, welcher gewährleistet, daß außer dem keramischen Werkstoff der Druckmeßzelle, nur Teile aus einem dem aggressiven und/oder korrosiven Meßmedium widerstandsfähigen Kunststoff mit diesen Medien in Verbindung treten kann, und da bei, trotz der auftretenden hohen Temperaturen, eine die Druck dichtheit des Druckmeßaufnehmers gewährleistende Formstabilität der Kunststoffteile gegeben ist.In contrast, the object of the invention is a process to propose connecting flange, which ensures that except the ceramic material of the pressure measuring cell, only parts from one resistant to the aggressive and / or corrosive medium Plastic can connect with these media, and there at, despite the high temperatures that occur, the pressure tightness of the pressure sensor ensures dimensional stability the plastic parts is given.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die in dem Patentanspruch 1 ge kennzeichneten Merkmale. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by the ge in claim 1 marked features. Further features of the invention are in marked the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der Zeichnungen weiter beschrieben werden. An embodiment of the invention will be based on the drawings be further described.
Es zeigenShow it
Fig. 1 einen Druckmeßaufnehmer, bei welchen der erfindungsgemäße Prozeßanschlußflansch zur Anwen dung kommt. Fig. 1 shows a pressure transducer in which the process connection flange according to the invention comes to appli cation.
Fig. 2 einen Schnitt durch den Prozeßanschlußflansch. Fig. 2 shows a section through the process connection flange.
Fig. 3 einen Schnitt durch den Prozeßanschlußzapfen. Fig. 3 shows a section through the process connection pin.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Druckmeßaufnehmer dargestellt, der ob wohl die Anwendung der Erfindung nicht darauf beschränkt ist, beispielsweise ein Differenzdruckmeßaufnehmer sein soll. Zum Mes sen des Differenzdruckes ist es notwendig, die Druckmeßzelle mit beiden Drücken zu beaufschlagen, deshalb besitzt der Differenz druckaufnehmer zwei gegenüberliegende Prozeßanschlußflansche, die beide spiegelbildlich aufgebaut und angeordnet sind. Der besseren Erklärung wegen, ist nachfolgend jedoch nur eine Seite des Diffe renzdruckaufnehmers 1 betrachtet.In Fig. 1, 1 is a pressure transducer, which is supposed to be a differential pressure transducer, for example, although the application of the invention is not limited to this. To measure the differential pressure, it is necessary to apply two pressures to the pressure measuring cell, which is why the differential pressure sensor has two opposite process connection flanges, both of which are constructed and arranged in mirror image. For a better explanation, however, only one side of the differential pressure transducer 1 is considered below.
Der Druckmeßaufnehmer 1 setzt sich aus der keramischen Meßzelle 2, dem die Meßzelle 2 umschließenden Meßzellengehäuse 3, den Prozeßanschlußflanschen 4 und 5, dem Prozeßanschlußzapfen 6, 7, sowie dem Elektronikgehäuse 8 zusammen. Mittels einer lösbaren Schrauben-Muttern-Verbindung 10, 11 sind die Prozeßanschluß flansche 4, 5 so gegeneinander gespannt, daß sie eine Lage ein nehmen, in welcher sie das Meßzellengehäuse 3 zwischen sich ein spannen. Dabei stützen sich die Prozeßanschlußflansche 4, 5 unter Einschließen von ringförmigen Dichtungen 12, 13 sowohl an dem Meßzellengehäuse 3 als auch an der keramischen Meßzelle 2 ab. Zur Herstellung der lösbaren Schrauben-Muttern-Verbindung 10, 11 durchdringen die Bolzen der Schrauben 10 die Prozeßanschlußflan sche 4, 5.The pressure sensing element 1 is composed of the ceramic measuring cell 2, the measuring cell 2 enclosing measuring cell 3, the Prozeßanschlußflanschen 4 and 5, the connecting pin 6, 7, and the electronics housing 8 together. By means of a detachable screw-nut connection 10 , 11 , the process connection flanges 4 , 5 are clamped against each other in such a way that they take up a position in which they clamp the measuring cell housing 3 between them. The process connection flanges 4 , 5 are supported , including annular seals 12 , 13, both on the measuring cell housing 3 and on the ceramic measuring cell 2 . To produce the releasable screw-nut connection 10 , 11 , the bolts of the screws 10 penetrate the process connection flanges 4 , 5 .
Das zylindrische Zwischenstück 31 stellt die räumliche Verbindung zwischen dem Meßzellengehäuse 3 und dem Elektronikgehäuse 8 her. Im Innern des Zwischenstückes 31 sind (nicht dargestellt) die elektrischen Leitungen angeordnet, über welche die Meßzelle 2 mit der im Innern des Elektronikgehäuses 8 befindlichen elektroni schen Schaltung in elektrischer Verbindung steht.The cylindrical intermediate piece 31 establishes the spatial connection between the measuring cell housing 3 and the electronics housing 8 . Inside the intermediate piece 31 (not shown), the electrical lines are arranged, via which the measuring cell 2 is in electrical connection with the electronic circuit 8 located inside the electronic housing.
Auf der, dem Zwischenstück 31 zugewandten Seite ist an dem Elek tronikgehäuse 8 ein Sechskant 81 angeformt. Der Sechskant 81 dient der Einleitung eines Drehmomentes, mit dessen Hilfe das Elektronikgehäuse 8 über ein nicht dargestelltes Gewinde mit dem nichtdargestellten Gewinde des Zwischenstückes 31 des Meßzellen gehäuses 3 verschraubt ist. Das Elektronikgehäuse 8 umschließt außer der elektrischen Schaltung auch elektrische Anschlußelemen te, über welche der Druckmeßaufnehmer in elektrischer Verbindung mit einer Energieversorgungs- und/oder Informationsverarbei tungszentrale steht. Das Elektronikgehäuse 8 kann außerdem mit einem elektrischen Anzeigegerät ausgestattet sein, welches einen elektrischen Meßwert anzeigt, der dem von der Druckmeßzelle ermittelten Druck des Meßmediums entspricht. Die flanschförmige Fläche 14 mit den Gewindebohrungen 15 ist zur Befestigung des Meßwertaufnehmers 1 am Meßort bestimmt.On, the intermediate piece 31 side facing tronikgehäuse to the Elek 8 is a hexagon 81 formed. The hexagon 81 is used to introduce a torque by means of which the electronics housing 8 via a not shown threaded with the not-shown thread of the intermediate piece 31 of the measuring cells housing is screwed. 3 The electronics housing 8 encloses not only the electrical circuit but also electrical connecting elements, via which the pressure transducer is in electrical connection with a power supply and / or information processing center. The electronics housing 8 can also be equipped with an electrical display device which displays an electrical measured value which corresponds to the pressure of the measuring medium determined by the pressure measuring cell. The flange-shaped surface 14 with the threaded bores 15 is intended for fastening the measuring sensor 1 at the measuring location.
Zur Erfassung des Meßwertes ist es notwendig, daß die Druckmeß zelle 2 mit dem Meßraum, in dessen Inneren sich das Meßmedium befindet, und damit mit dem Meßmedium selbst in räumlicher Ver bindung steht. Diese räumliche Verbindung ist über eine nichtdar gestellte Verbindungsleitung hergestellt, welche an ihrem einen Ende an der, den Meßraum umschließenden Wandung und an dem ande ren Ende an dem Prozeßanschlußflansch 4 angeschlossen ist. Zur räumlichen Verbindung der Verbindungsleitung mit der Meßzelle 2 durchdringt eine Bohrung 61 den Prozeßanschlußflansch 4. Die Bohrung 61 mündet in einem kurzen zylindrischen Hohlraum 62 (Fig. 3) welcher dazu dient, den Druck des Meßmediums gleichmäßig auf die Kreisfläche der Meßmembran 21 zu verteilen. Zum Anschluß der Verbindungsleitung an dem Prozeßanschlußflansch 4 ist in die Bohrung 61 ein Innengewinde 63 eingebracht.To record the measured value, it is necessary that the pressure measuring cell 2 is in spatial connection with the measuring medium, in the interior of which the measuring medium is located, and thus with the measuring medium itself. This spatial connection is made via a connecting line, not shown, which is connected at one end to the wall enclosing the measuring chamber and at the other end to the process connection flange 4 . For the spatial connection of the connecting line with the measuring cell 2 , a bore 61 penetrates the process connection flange 4 . The bore 61 opens into a short cylindrical cavity 62 ( FIG. 3) which serves to distribute the pressure of the measuring medium evenly over the circular surface of the measuring membrane 21 . To connect the connecting line to the process connection flange 4 , an internal thread 63 is introduced into the bore 61 .
Um nun den Druck eines aggressiven oder korrosiven Mediums messen zu können, ist es erforderlich, nur solche Werkstoffe mit dem Meßmedium in Verbindung zu bringen, welche widerstandsfähig gegenüber diesen Medien sind. Die keramische Meßzelle besitzt diese Eigenschaft. Bei Wahl eines geeigneten Werkstoffes ist dies ebenfalls für die Verbindungsleitung der Fall. Die metallischen Prozeßanschlußflansche sind jedoch sehr häufig bei extrem aggres siven und korrosiven Medien nicht einsetzbar. Es muß deshalb auf einen nichtmetallischen Werkstoff, z. B. auf einen polymeren Kunststoff zurückgegriffen werden. Solche Kunststoffe haben aber den Nachteil, daß ihre Formstabilität mit zunehmender Erwärmung stark abnimmt, so daß eine Abdichtung zwischen der Meßzelle 2 und dem Innenraum des Meßzellengehäuses 3, sowie zwischen dem Meßzel lengehäuse 3 und der Umwelt auch durch den Einschluß der ringför migen Dichtungen 12 und 13 nicht mehr gewährleistet ist. Zur Behebung dieser Nachteile ist ein Prozeßanschlußzapfen 6 vorgese hen, welcher den Prozeßanschlußflansch 4 so durchdringt, daß außer der Meßmembran 21 nur der Prozeßanschlußzapfen 6 mit dem Meßmedium in Verbindung treten kann. Ohne jedoch auf die, durch einen metallischen Flansch gegebene temperaturbeständige Stabili tät des Prozeßanschlußflansches 4 zu verzichten.In order to be able to measure the pressure of an aggressive or corrosive medium, it is necessary to connect only those materials to the measuring medium which are resistant to these media. The ceramic measuring cell has this property. If a suitable material is selected, this is also the case for the connecting line. However, the metallic process connection flanges are very often not usable with extremely aggressive and corrosive media. It must therefore be based on a non-metallic material, e.g. B. can be used on a polymeric plastic. Such plastics have the disadvantage that their dimensional stability decreases with increasing heating, so that a seal between the measuring cell 2 and the interior of the measuring cell housing 3 , and between the measuring cell housing 3 and the environment also by the inclusion of ringför shaped seals 12 and 13 is no longer guaranteed. To eliminate these disadvantages, a process connection pin 6 is hen vorgese, which penetrates the process connection flange 4 so that in addition to the measuring membrane 21, only the process connection pin 6 can communicate with the measuring medium. However, without giving up the temperature-resistant stability of the process connection flange 4 given by a metallic flange.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, durchdringt eine Bohrung 41 den Prozeßanschlußflansch 4 koaxial zu seiner Symmetrieachse. Der Prozeßanschlußflansch 4 ist wie bisher aus einem formstabilen metallischen Werkstoff hergestellt. Die Mantelfläche der Bohrung 41 ist mit einem Innengewinde 42 versehen. Auf der, der Meßzelle 2 zugewandten Seite mündet die Bohrung 41 in einem zylindrischen Abschnitt 43 größeren Durchmessers. Dabei weist der Abschnitt 43 eine Mantelfläche 47 auf. Durch die unterschiedlichen Durchmesser von Bohrung 42 und zylindrischen Abschnitt 43 ist an dem Boden des zylindrischen Abschnittes 43 eine, sich radial erstreckende ringförmige Schulter 44 ausgebildet. Weiter ist an der, der Meß zelle 2 zugewandten Stirnseite des Prozeßanschlußflansches 4 eine Nut 45 von rechteckigem Querschnitt angeformt. Die Nut 45 umläuft koaxial die Bohrung 41 derart, daß ihre Symmetrieachse mit der Symmetrieachse der Bohrung 41 und damit des Prozeßanschlußflan sches 4 zusammenfällt. Der Boden der Nut 45 ist durch eine weite re Nut 46 durchbrochen. Im zusammengebauten Zustand wird sich die Gehäusewand des Meßzellengehäuses 3 an dem Boden der Nut 45 ab stützen und wird dabei gegen die in der Nut 46 angeordnete ring förmige Dichtung 12 gepreßt. As can be seen from FIG. 2, a bore 41 penetrates the process connection flange 4 coaxially with its axis of symmetry. The process connection flange 4 is made as before from a dimensionally stable metallic material. The lateral surface of the bore 41 is provided with an internal thread 42 . On the side facing the measuring cell 2 , the bore 41 opens into a cylindrical section 43 of larger diameter. The section 43 has a lateral surface 47 . Due to the different diameter of bore 42 and cylindrical portion 43 of the cylindrical portion 43 is formed a radially extending annular shoulder 44 at the bottom. Further, at the measuring cell 2 facing end side of the Prozeßanschlußflansches 4 formed a groove 45 of rectangular cross section. The groove 45 coaxially surrounds the bore 41 in such a way that its axis of symmetry coincides with the axis of symmetry of the bore 41 and thus the process connection flange 4 . The bottom of the groove 45 is broken through a wide re groove 46 . In the assembled state, the housing wall of the measuring cell housing 3 will be supported on the bottom of the groove 45 and is thereby pressed against the ring-shaped seal 12 arranged in the groove 46 .
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den, aus einem polymeren Kunst stoff, vorteilhaft aus einem Polyvinylidenfluorid (PVDF) herge stellten Prozeßanschlußzapfen 6. Der Prozeßanschlußzapfen 6 setzt sich aus einem längeren Abschnitt kleineren Durchmessers 64 und einen kürzeren Abschnitt größeren Durchmessers 65 zusammen. Die Mantelfläche des Abschnittes 64 ist mit einem Außengewinde 66 versehen. Wie in der Bohrung 41 des Prozeßanschlußflansches 4 ist auch an dem Prozeßanschlußzapfen 6 durch die unterschiedlichen Durchmesser der Abschnitte 64 und 65 eine ringförmige Schulter 67 ausgebildet, welche sich radial erstreckt und den Abschnitt 64 rechtwinklig umläuft. An der, der Meßzelle 2 zugewandten Stirn fläche umläuft außerdem eine Nut 68 koaxial zur Symmetrieachse der Bohrung 61 und damit der des Prozeßanschlußzapfen 6 den zy lindrischen Hohlraum 62. Im zusammengebauten Zustand wird sich eine ringförmige Fläche außerhalb der Membran 21 der Druckmeßzel le 2 an der, nicht von dem Hohlraum 62 durchbrochenen, ringförmi gen Dichtfläche 69, des Anschlußzapfens 6 abstützen und dabei gegen die, in der Nut 68 angeordnete ringförmige Dichtung 13 gepreßt. Fig. 3 shows a section through, made of a polymeric plastic, advantageously from a polyvinylidene fluoride (PVDF) Herge provided process connection pin 6th The process connection pin 6 is composed of a longer section of smaller diameter 64 and a shorter section of larger diameter 65 . The outer surface of section 64 is provided with an external thread 66 . As in the bore 41 of the process connection flange 4 , an annular shoulder 67 is also formed on the process connection pin 6 by the different diameters of the sections 64 and 65 , which extends radially and rotates the section 64 at a right angle. At the, the measuring cell 2 facing end face also encircles a groove 68 coaxial with the axis of symmetry of the bore 61 and thus that of the process connection pin 6 the cylindrical cavity 62nd In the assembled state, an annular surface outside of the membrane 21 of the pressure measuring cell 2 is supported on the, not broken by the cavity 62 , annular sealing surface 69 , the connecting pin 6 and pressed against the annular seal 13 arranged in the groove 68 .
Um nun zu verhindern, daß das aggressive oder korrosive Medium mit dem metallischen Prozeßanschlußflansch 4 in Berührung kommen kann, ist der Prozeßanschlußzapfen 6 so mit seinem Außengewinde 66 in das Innengewinde 42 des Prozeßanschlußzapfens 4 einge schraubt, daß der Abschnitt 64 die Bohrung 41 durchdringt und sich dabei die Schulter 67 an der Schulter 44 abstützt. Dabei durchdringt ein kurzes Stück des Abschnittes 65 des Prozeßan schlußzapfens 6 den zylindrischen Abschnitt 43 des Prozeßan schlußflansches 4. Somit nimmt die Schulter 44 alle axialen und die Mantelfläche 47 des Abschnittes 43 alle radialen Kräfte auf, welche durch ein temperaturbedingtes Verformen des polymeren Werkstoffes von dem Prozeßanschlußzapfen 6 ausgehen.To prevent now that the aggressive or corrosive medium may come to the metallic process connection 4 into contact, the connecting pin 6 so in the internal thread 42 of the process connection pin 4 screwed inserted with its external thread 66, that the portion 64 passes through the bore 41 and the shoulder 67 is supported on the shoulder 44 . A short piece of section 65 of the process pin 6 penetrates the cylindrical section 43 of the process flange 4 . Thus, the shoulder 44 absorbs all the axial and the lateral surface 47 of the section 43 all the radial forces which arise from the process connection pin 6 as a result of the temperature-related deformation of the polymer material.
Durch den Anschluß der Verbindungsleitung an dem Prozeßanschluß zapfen 6, und damit räumliche Verbinden der Meßzelle 2 über die Bohrung 61, mit der Verbindungsleitung, die Abdichtung der Meßzelle 2 gegenüber dem Innenraum des Meßzellengehäuses 3 mit tels der Dichtflächen 69, 21 und der Dichtung 13 ist nun gewähr leistet, daß das Meßmedium, außer dem keramischen Werkstoff der Meßzelle 2 und dem polymeren Kunststoff des Prozeßanschlußzapfens 6, mit keinen anderen Werkstoffen in Verbindung treten kann. Dabei wird der Prozeßanschlußzapfen 6 so, von dem metallischen Prozeßanschlußflansch 4 gestützt und gehalten, daß auch bei höhe ren Temperaturen des Meßmediums oder des Prozesses die Dichtheit der Dichtflächen gewährleistet ist.By connecting the connecting line to the process connection tap 6 , and thus spatially connecting the measuring cell 2 through the bore 61 , with the connecting line, the sealing of the measuring cell 2 against the interior of the measuring cell housing 3 by means of the sealing surfaces 69 , 21 and the seal 13 now ensures that the measuring medium, except the ceramic material of the measuring cell 2 and the polymeric plastic of the process connection pin 6 , can not come into contact with any other materials. The process connection pin 6 is so supported and held by the metallic process connection flange 4 that the tightness of the sealing surfaces is ensured even at higher temperatures of the measuring medium or the process.
Selbstverständlich kann anstelle des Anschlusses der Verbindungs leitung an dem Prozeßanschlußzapfen 6 über das Gewinde 63 jede andere geeignete Anschlußform realisiert sein.Of course, instead of connecting the connecting line to the process connection pin 6 via the thread 63, any other suitable connection form can be implemented.
Claims (6)
- a.) Der metallische Prozeßanschlußflansch (4) weist Verbindungsmittel (6) aus einem Meßmedien-beständigen, nichtmetallischen Kunststoff auf, über welche der Druckmeßaufnehmer (2) mit dem Meßmedium räumlich verbindbar ist;
- b.) die nichtmetallischen Verbindungsmittel (6) durchdringen den metallischen Prozeßanschlußflansch (4);
- c.) die nichtmetallischen Verbindungsmittel (6) stützen sich axial an einer Schulter (44) und radial an einer Mantelfläche (47) des Prozeßanschlußflansches (4) ab.
- a.) The metallic process connection flange ( 4 ) has connecting means ( 6 ) made of a measuring medium-resistant, non-metallic plastic, via which the pressure transducer ( 2 ) can be spatially connected to the measuring medium;
- b.) the non-metallic connecting means ( 6 ) penetrate the metallic process connection flange ( 4 );
- c.) The non-metallic connecting means ( 6 ) are supported axially on a shoulder ( 44 ) and radially on a lateral surface ( 47 ) of the process connection flange ( 4 ).
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924231823 DE4231823C2 (en) | 1992-09-23 | 1992-09-23 | Process connection flange for pressure transducers |
ES93919006T ES2116465T3 (en) | 1992-09-23 | 1993-09-15 | JOINT FLANGE TO A PROCESS FOR MANOMETRIC REGISTRARS. |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ENDRESS + HAUSER GMBH + CO, 79689 MAULBURG, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |