DE69833195T2

DE69833195T2 - Gehäuse für druckübertrager

Info

Publication number: DE69833195T2
Application number: DE69833195T
Authority: DE
Inventors: W. Douglas Ambler WILDA; V. James Ambler DAVIDSON
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2018-05-15
Also published as: EP1012556B1; US5765436A; EP1012556A1; WO1998053290A1; AU7685698A; CA2290583A1; DE69833195D1; CA2290583C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft kontinuierliche Druckübertragungssysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Messvorrichtungsgehäusekonstruktionen, wie sie in einem Druckübertrager zur Bereitstellung von Druckinformationen von einem zugehörigen Rohrleitungssystem verwendet werden.
2. STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung überwindet einige der Probleme, die vorbekannten Messvorrichtungsgehäusen innewohnen, welche von der Rechtsnachfolgerin der vorliegenden Anmeldung hergestellten Messwertgebereinrichtungen zugeordnet sind. Wie im Stand der Technik von 3 zu sehen, ist eine Flanschhalterungslösung verwendet worden, um eine Messvorrichtungsgehäuseverbindung bereitzustellen. Diese Einheit ist besonders schwer an ein zugehöriges Charakterisierungssystem anzukoppeln. Das Charakterisierungssystem wird zur Initialisierung und Erstellung von Betriebsparametern der verbundenen Messvorrichtung verwendet. Dies trifft insofern besonders zu, als das in 3 zu sehende verlängerte Rohr sehr voluminös und unhandlich ist. Demgemäß ist ein allein auf diese Ausführung beschränktes Charakterisierungssystem erforderlich. Ein abgesetztes Dichtungselement, wie im Stand der Technik von 4 gezeigt, ist eine maßgeschneiderte Ausführung, die für bestimmte Kundenanforderungen geeignet ist. Demgemäß ist seine Herstellung kostspielig und die Bereitstellung einer geeigneten Grenzfläche mit einem Charakterisierungssystem ist äußerst schwierig.
Eine Recherche des sich auf den Gegenstand der vorliegenden Erfindung beziehenden Stands der Technik des US-Patent- und Markenamts offenbarte die folgenden US-Patenturkunden:

3,836,183 4,896,902

4,355,828 5,058,928

4,372,587 5,366,263

4,620,731 5,401,062

4,787,654 5,437,482
Eine gründliche Durchsicht der obigen angeführten Patentschriften hat ergeben, dass von keiner angenommen wird, dass sie die in der vorliegenden Erfindung dargebotene neue Kombination von Elementen und Funktionen beansprucht, lehrt oder offenbart.
Die US-PS 4,041,761 offenbart einen durch mehrere konzentrische Nuten, die mit mit ihnen zusammenpassenden Nuten in Eingriff stehen, gebildeten Flansch.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Messvorrichtungsgehäuse nach dem nachfolgenden Anspruch 1 bereit. Das Gehäuse kann ein beliebiges der Merkmale der abhängigen Ansprüche 2 bis 7 enthalten.
Demgemäß kann eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Verbesserung der Herstellung eines Drückübertragers liegen, der an die verschiedensten Kundenanschlüsse gekoppelt wird, indem ein Messvorrichtungsgehäuse als Basis gebaut wird, die die Schnelltrenn-„Sanitärdichtungs"-Industrienormkonfiguration enthält. Bei der vorliegenden Erfindung ist das Merkmal von besonderer Bedeutung, das die Verwendung einer Grenzfläche mit einem Charakterisierungssystem betrifft, die sowohl einfach als auch wirtschaftlich ist. Ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ihre modulare Ausführung. Aufgrund der letzteren muss nur ein einziges Modul hergestellt werden, um zahlreiche Verbraucheranwendungen zu erfüllen, insbesondere insofern das Messvorrichtungsgehäuse des Übertragers den erforderlichen Sanitärdichtungs-Anschluss bietet.
Die vorliegende Erfindung kann die obigen Aufgaben und Merkmale durch Bereitstellung einer Ausführung erreichen, die sich leicht an mehrere verschiedene Anschlussarten anpassen lässt. Mittels einer verlängerten flanschförmigen Basis kann das Messvorrichtungsgehäuse leicht mit mehreren verschiedenen Adaptereinheiten verbunden werden, die alle eine konisch zulaufende Fläche aufweisen, die zur Aufnahme der flanschförmigen Basisverlängerung am Messvorrichtungsgehäuse konfiguriert ist. Der obere Teil des Messvorrichtungsgehäuses stellt eine Stelle zur Verbindung mit einer Sensorkapsel bereit, die Druckfluid von einer vertikal durch das Messvorrichtungsgehäuse verlaufenden mittig angeordneten Bohrung empfängt. Des Weiteren sind im Messvorrichtungsgehäuse zusätzliche Bohrungen zur Entlüftung des Messvorrichtungsgehäuses an die Atmosphäre und eine zum Füllen des Inneren des Messvorrichtungsgehäuses mit Flüssigkeit ausgelegte Bohrung enthalten. Die Bohrung des Messvorrichtungsgehäuses ist an ihrem unteren Ende mit einer Membran verbunden, die bei Verbindung mit einem zugehörigen Rohr oder Übertragungssystem auf den Druck des im Rohrleitungssystem enthaltenden Mediums reagiert.
Von großer Bedeutung ist, dass am unteren Ende des Messvorrichtungsgehäuses die „Sanitärdichtungs"-Anordnung enthalten ist. Diese Konfiguration ist als Industrienorm anerkannt und bietet eine zufrieden stellende Verbindung mit den verschiedensten zugehörigen Rohrleitungssystemen, wie nachfolgend beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben; darin zeigen:
1 eine auseinander gezogene Ansicht eines Messvorrichtungsgehäuses, das das Messvorrichtungsgehäuse der vorliegenden Erfindung enthält;
2 eine Querschnittsansicht eines Messvorrichtungsgehäuses gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung;
3 eine Lösung des Stands der Technik für das durch die vorliegende Erfindung gelösten Problems, wobei eine Flanschhalterungslösung mit einem verlängerten voluminösen Rohr verwendet wird;
4 eine maßgeschneiderte abgesetzte Dichtung nach dem Stand der Technik;
5 eine teilweise als Schnitt ausgeführte Ansicht, die die Anwendung des Messvorrichtungsgehäuses der vorliegenden Erfindung bei Verwendung in Verbindung mit einer Sanitärdichtung zeigt;
6 eine teilweise als Schnitt ausgeführte Ansicht, die ein Messvorrichtungsgehäuse der vorliegenden Erfindung bei Verwendung mit einem bündigen Flansch zeigt;
7 eine teilweise als Schnitt ausgeführte Ansicht, die ein Messvorrichtungsgehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem kleinen Flansch zeigt;
8 eine teilweise als Schnitt ausgeführte Ansicht, die ein Messvorrichtungsgehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung bei Verwendung in Verbindung mit einem GP/1-Kopf zeigt;
9 eine teilweise als Schnitt ausgeführte Ansicht, die ein Messvorrichtungsgehäuse in Verbindung mit einer verlängerten Sanitärdichtung zeigt;
10 eine teilweise als Schnitt ausgeführte Ansicht, die die Anwendung eines Messvorrichtungsgehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der Verwendung eines verlängerten Flansches zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Zunächst auf 1 Bezug nehmend, wird eine Messvorrichtungsgehäuseanordnung 21 gezeigt, die ein Messvorrichtungsgehäuse 11 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Die Anordnung 21 enthält ein Messvorrichtungsgehäuse 11, eine Sensorkapsel 12, einen „O"-Ring 13, eine Sensorabdeckung 14, eine Gehäusegrenzfläche 15 und das Elektronikschaltungsgehäuse 16 mit einem in der Darstellung entfernten Endkappengehäuse 17. Die Anordnung kann, wie gezeigt, mit einem Prozessadapterflansch 18 verwendet werden.
Wie aus Bezugnahme auf 2 hervorgeht, erstreckt sich der konische Teil des Messvorrichtungsgehäuses nach unten und radial von den zylindrischen Seitenwänden, um eine flanschförmige Basis zu bilden, wie die in 2 gezeigte 11B. Nunmehr wieder auf die Querschnittsansicht von 2 Bezug nehmend, enthält das Messvorrichtungsgehäuse an seinem unteren Ende eine mit einem vertikalen Kanal oder einer vertikalen Bohrung 11F verbundene Membran 11G. Am unteren Rand des Messvorrichtungsgehäuses 11 ist ein ausgesparter kreisförmiger Ring, wie zum Beispiel 11H (mit halbkreisförmigem Querschnitt) enthalten, der zur Ineingriffnahme der Vorsprünge an einer Industrienorm-Sanitärdichtung verwendet wird, wodurch die leichte Montage und Demontage von einem Rohrleitungssystem oder einem zugehörigen Charakterisierungssystem oder Initialisierungssystem erleichtert wird.
Des Weiteren enthält das Messvorrichtungsgehäuse einen Kanal 11E, der sich zum vertikalen Kanal 11F erstreckt und zum Einleiten von Fluid im Gehäuse verwendet wird, wonach in die Öffnung 11E ein Stopfen eingesetzt wird. Dieser Vorgang erfolgt nach Befestigung der Einheit an einer Sensorkapsel, wie zum Beispiel 12, um den Rest der Messvorrichtungsgehäuseanordnung 21 zu bilden. Die Öffnungen 11D und 11C gemäß der Darstellung in 2 sorgen für atmosphärische Entlüftung.
Eine Leitung 11J quer durch das Messvorrichtungsgehäuse soll eine alternative Gehäuseausführung darstellen, bei der das Messvorrichtungsgehäuse 11 in zwei Abschnitte, 11A und 11B, unterteilt ist, die jeweils aus einem anderen Material hergestellt sind, wobei sie anschließend zur späteren Verwendung zusammengefügt werden.
Bei Bezugnahme auf 1 sei darauf hingewiesen, dass sich in dem mit der Sensorkapsel verbundenen Gehäuseabschnitt 16 die erforderliche elektronische Schaltungsanordnung befindet, die auf am Messvorrichtungsgehäuse erfasste Druckschwankungen reagiert, um die erforderlichen ausführlichen Informationen über durch die vorliegende Messvorrichtungsgehäuseanordnung ermittelte Druckzustände zu liefern. Die Elektronik enthält eine durch einen EEPROM und A/D-Umwandlungsschaltungsanordnung, die mit der Sensoranordnung integral ist, durchgeführte Übertragespeicherfunktion.
Anfangs wird die Einheit mit einem Charakterisierungssystem zur Initialisierung oder Standarderstellung verbunden. Das Charakterisierungssystem ist ähnlich wie in 8 gezeigt verbunden und liefert bekannte Bezugszustände zur Einheit, so dass ihre Leistung über einen vollen Bereich von Betriebszuständen abgebildet werden kann. Während der Charakterisierung gesammelte Daten werden anschließend von der Übertragersoftware verwendet, um eine korrigierte Ausgabe bereitzustellen. Die vorliegende Einheit erleichtert die Aufgabe der physischen Ankopplung der Messvorrichtungsgehäuseanordnung, wie zum Beispiel 21, an das Charakterisierungssystem, was normalerweise in der Vergangenheit ein zeitaufwendiger, kostspieliger Vorgang war. Dieser Vorgang wird durch Verwendung der Sanitärdichtungskonfiguration am Messvorrichtungsgehäuse 11 erleichtert.
Wieder auf 2 Bezug nehmend, sei darauf hingewiesen, dass die konische Form des Sanitärdichtungsanschlusses eine Selbstzentrierung an einem zugehörigen aufschiebbaren Flansch, wie zum Beispiel 18, und des Weiteren an irgendeinem anderen Dichtring bezüglich des Messwertgebers gewährleistet. Es wird angenommen, dass aus dem Vorangehenden hervorgeht, dass das Messvorrichtungsgehäuse 21 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Basismodul 11 aufweist, das eine Industrienorm-Schnelltrenn-Sanitärdichtungskonfiguration enthält, die eine Ankopplung des Messvorrichtungsgehäuses an ein Werks-Charakterisierungssystem sowie eine Verbindung mit anderen Kundengrenzflächen mit leicht herstellbarer Hardware erleichtert. Durch Verwendung eines einzigen Moduls, wie durch die vorliegende Erfindung gelehrt, wird seine Verwendung bei vielen Kundenanwendungen erleichtert, wobei der Basismesswertgeber den herkömmlichen Sanitärdichtungsanschluss effektiv bereitstellen kann.
Die Verwendung der Messvorrichtungsgehäuseanordnung 21 mit einem Messvorrichtungsgehäuse, wie zum Beispiel 11, gemäß der vorliegenden Erfindung wird in den 5–10 gezeigt. In 5 wird das Messvorrichtungsgehäuse 11 in Verbindung mit einer Sanitärdichtungskonfiguration mit einer Schutzabdeckung und einer Flanschhalterung 25 gezeigt.
In 6 wird das Messvorrichtungsgehäuse 11 in Verwendung mit einem bündigen Flansch 34, einer Abdeckung 25 und einem durch eine Kappenschraube 35 befestigten Dichtungsring 32 gezeigt.
In 7 wird das Messvorrichtungsgehäuse durch eine Klemme 26 an einer Flanschhalterung 31 angeordnet, wo es mittels Schrauben 27 festgehalten wird, und es enthält einen O-Ring für die Flanschhalterung, wie zum Beispiel 45. Unten wird ein Kappenstopfen 36 gezeigt.
8 zeigt die Verwendung des Messvorrichtungsgehäuses 11 mit einem GP/1-Kopf und einer Klemme, wie zum Beispiel 26, die durch durch Muttern 29 gesicherte Sechskantkopfschrauben 28 mit einem GP/1-Kopf, wie zum Beispiel 24, befestigt ist. Es wird wieder ein Kappenstopfen 36 am unteren Ende des GP/1-Kopfs eingesetzt.
9 zeigt eine verlängerte Sanitärdichtung, die ein Messvorrichtungsgehäuse 11 umfasst, das Verbindungen mit einem Adapter 39 und einer Verlängerungsstützplatte 38, einem Verlängerungsrohr 37 und einer Verlängerungssensorabdeckung 36 bereitstellt. Des Weiteren werden „O"-Ringe 22 und 23 sowie eine Sanitärdichtungsverlängerungsflanschanordnung 24 verwendet. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass sich an sich entlang dem Umfang der Anordnung erstreckenden Punkten W Stellen zum Anbringen von Schweißungen befinden.
10 zeigt die Verwendung des Messvorrichtungsgehäuses 11 mit einer verlängerten Flanschanordnung mit einer Schutzabdeckung 25 mit einer Flanschhalterung, einem Adapter 39, einer Verlängerungsstützplatte 38, einem Verlängerungsrohr 37, einer Verlängerungssensorabdeckung 36, einer Schraube 35, einer Flanschhalterung 34, Gas und Ring für die Flanschhalterung 33. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass sich an sich entlang dem Umfang der Anordnung erstreckenden Punkten W Stellen zum Anbringen von Schweißungen befinden.
Aus dem Vorhergehenden wird ersichtlich, dass durch Verwendung des Messvorrichtungsgehäuses der vorliegenden Erfindung, wie in einer Messvorrichtungsgehäuseanordnung wie hier gezeigt verwendet, viele Anwendungen leicht vereinfacht werden. Eine solche Anordnung ist zuvor beschrieben worden, bei der eine zur Erfüllung einer Kundenanforderung erforderliche einzigartige Flanschkonfiguration im Messwertgebergehäuse hergestellt und der Flansch durch Schweißen des Umfangs des Messwertgebergehäuses an den Flansch verbunden werden kann. Dadurch wird eine beträchtliche Verringerung der Produktionszeit erleichtert. Obgleich im Wesentlichen nur eine einzige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt worden ist, liegt für den Fachmann auf der Hand, dass zahlreiche Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen, die nur durch den Schutzbereich der daran angehängten Ansprüche eingeschränkt werden soll.

Claims

Messvorrichtungsgehäuse zur Verwendung in einem Druckübertrager, wie er in einem kontinuierlichen Druckübertragungssystem verwendet wird, wobei das Gehäuse Folgendes umfasst: einen Zylinder, der eine obere Endfläche, eine untere Endfläche und eine durchgehende Seitenwand zwischen den Endflächen enthält; einen sich von einem unteren Ende des Zylinders aus erstreckenden Basisabschnitt (11B), der sich radial nach außen erstreckt und eine Konizität zur unteren Endfläche aufweist; eine mittlere vertikale Bohrung (11F), die mittig durch den Zylinder verläuft; gekennzeichnet dadurch, dass die obere Endfläche ein oberes Ende der mittleren vertikalen Bohrung (11F) enthält, das zur Ineingriffnahme einer Sensorkapsel (12) ausgeführt ist; durch eine flexible Membran (11G), die direkt an der unteren Endfläche des Basisabschnitts befestigt ist; dadurch, dass die untere Endfläche eine kreisförmige Ringnut (11H) mit einem halbkreisförmigen Querschnitt umfasst; durch eine flexible Dichtung, die mindestens eine ringförmige Rippe mit halbkreisförmigem Querschnitt aufweist, die die Nut (11H) in Eingriff nimmt; dadurch, dass das Messvorrichtungsgehäuse weiterhin eine erste und eine zweite Atmosphärenlüftungsbohrung (11C, 11D) enthält, die eine erste Bohrung (11C), welche von der oberen Endfläche vertikal nach unten verläuft, und eine zweite abdichtbare Bohrung (11D), welche von der Seitenwand zur ersten vertikalen Atmosphärenlüftungsbohrung (11C) verläuft, umfasst.
Messvorrichtungsgehäuse nach Anspruch 1, das weiterhin eine Flüssigkeitsfüllbohrung (11E) enthält, die durch die Seitenwand zur mittleren vertikalen Bohrung (11F) verläuft.
Messvorrichtungsgehäuse nach Anspruch 2, bei dem die Flüssigkeitsfüllbohrung (11E) nach Einleiten von Flüssigkeit in das Messvorrichtungsgehäuse abgedichtet werden kann.
Messvorrichtungsgehäuse nach Anspruch 1, das weiterhin einen oberen Abschnitt (11A) enthält, der mit dem Basisabschnitt (11B) verbunden werden kann.
Messvorrichtungsgehäuse nach Anspruch 4, bei dem der obere Abschnitt (11A) aus einem ersten Material und der untere Abschnitt (11B) aus einem anderen Material hergestellt ist.
Messvorrichtungsgehäuse nach Anspruch 1, bei dem der untere Abschnitt (11B) zur Ineingriffnahme eines Charakterisierungssystems ausgeführt ist.
Messvorrichtungsgehäuse nach Anspruch 1, bei dem der untere Abschnitt (11B) zur Verbindung mit einer ausgewählten von mehreren verschiedenen Verbindungen des kontinuierlichen Druckübertragungssystems ausgeführt ist.