DE745841C - Differenzmanometer, insbesondere fuer Staudruckfahrtmesser - Google Patents

Description

Wenn bei der Differenzdruckmessung mittels Membranmanometer hohe absoluteDrücke vorkommen, empfiehlt es sich, eine Druck- · entlastung der Meßmembran vorzusehen, derart, daß ihre Festigkeitsbeanspruchung nur durch den Differenz druck erfolgt. Es ist bekannt, zu diesem Zwecke das Manometergehäuse durch die Membran in zwei Druckkammern zu unterteilen, auf die je einer der

to hinsichtlich ihrer Differenz zu messenden Drücke übertragen wird. Die Membranausschläge werden dabei auf einen in der einen Druckkammer gelagerten, mit seiner Drehwelle außen durchgeführten Hebel übertragen.

Die Erfindung besteht darin, daß an einem derartigen Differenzmanometer, dessen Meßmembran insbesondere ohne Federungseigenschaft ist, die Abdichtung der Drehwelle durch fest aufgepreßte elastische Pfropfen,

z. B. aus Gummi, erfolgt, deren Elastizität» so groß ist, daß der bei den Drehungen der Welle auftretende Verformungswiderstand der Pfropfen geringer ist als die Reibungskraft zwischen Welle und Dichtungsmaterial. Dadurch wird jegliche Reibung bei der Bewegungsübertragung nach außen vermieden.

Bei den bekannten Abdichtungen ist, wenn nach einer konstanten Anzeige eine Änderung erfolgt, die Reibungskraft der Ruhe zu überwinden, wodurch die Ansprechempfindlichkeit des Meßgerätes wesentlich beeinträchtigt wird. Für den Verformungswiderstand bei der erfindungsgemäßen Abdichtung gilt dagegen das Hookesche Gesetz (Verformungswiderstand proportional der Dehnung). Der Verformungswiderstand ist also im Augenblick des Einsetzens einer Druckänderung Null und wächst dann proportional mit der Größe dieser Druckänderung. Der Verformungswiderstand ist 'der Meßkraft proportional. Aus diesem Verhalten ergibt sich eine gleichmäßige Anzeigegenauigkeit, ein stetiges und feinfühliges Arbeiten. Das erfindungsgemäße Differenzmanometer ist deshalb vor-

teilhaft zu gebrauchen bei Meßgeräten nach der Kompensationsmethode (Xullrückstellmethode), bei denen die Membranausschläge lediglich zur Steuerung der ein Maß für die gesuchte Größe bildenden Kompensationskraft bzw. der Machlaufbewegung dienen. Hierbei kommen nur geringe Membranausschläge in Frage, die jedoch möglichst verlustfrei sein und sofort die Steuerung in Gang

to setzen sollen. *

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in den Fig. ι und 2 im Aufriß und Seitenriß dargestellt.

Die Zeichnung zeigt ein Differenzmano-

«5 meter für die Messung des dynamischen oder Staudruckes, aus dem in bekannter Weise die Schiffsgeschwindigkeit abgeleitet wird. Das Membrangehäuse 1 wird durch einen aufgeschraubten Deckel 2 abgeschlossen und durch die Meßmembran 3 in zwei Druckkammern 4 und 5 unterteilt. Die Druckkammer 4 steht unter der Wirkung des statischen Druckes, der über die Rohrleitung 6 zugeführt wird. Der Gesamtdruck (statischer und Staudruck) wird mittels der Rohrleitung 7 auf die Druckkammer 5 gegeben, so daß als Meßkraft der Differenzwert, nämlich der Staudruck, auf die Membran 3 einwirkt. An den höchsten Stellen der Druckkammern sind Entlüftungsleitungen 8 und 9 angebracht.

Die Membran 3 ist mittels eines aufgeschraubten Ringes 10 an dem Gehäusedeckel 2

befestigt. Auf der Membran 3 sitzt durch

Aufkleben o. dgl. befestigt — ein Druckteller 11, der mit dem Druckübertragungshebel 12 verstiftet oder an ihn angeschraubt ist. Der Hebel 12 ist in den Wandungen der den statischen Druck aufnehmenden Kammer 4 mittels der Kugellager 14 und 15 gelagert und seine Drehwelle 13 beiderseits nach außen durchgeführt. Die Abdichtung der Durchführungen erfolgt durch Gummipfropfen 16 und 17, die einerseits fest auf die Welle aufgepreßt sind und andererseits von den konisehen Ansätzen der Lagerbuchsen 18 und 19 aufgenommen werden. Der in der Kammer 4 herrschende statische Druck drückt die Gummipfropfen in die konischen Ansätze hinein, wodurch eine vollkommene und zuverlässige Dichtung gegeben ist. Durch die beiderseitige Durchführung der Drehwelle 20 nach außen wird eine Belastung der Kugellager durch den unter Umständen hohen statischen Druck vermieden.

Die Membranausschläge werden in kurze Drehbewegungen des Hebels 12 umgewandelt und nach außen geführt. Diese Drehbewegungen können unmittelbar ausgenutzt werden, indem z. B. auf der verlängerten Welle 13 ein Zeiger sitzt oder, bei Meßgeräten nach der Kompensationsmethode, ein Steuerhebel. Im gezeichneten Beispiel dient die Drehung der Welle zunächst zur Verstellung des weiteren Hebels 20, der mittels der Gabel 21 die hinausgeführten Wellenenden umfaßt und mit ihnen verstiftet ist. Die Ausschläge des Hebels 20 liefern die Steuerimpulse für die nicht weiter dargestellte Kompensationseinrichtung. Die gabelförmige Ausbildung des Hebels 20 hat den Vorteil der gleichmäßigen 7<> Kraftübertragung und Beanspruchung.

Die Meßmembran kann federnd und z. B. als dünne Metallscheibe oder als elastisches Federrohr ausgebildet sein. Man kann aber auch, und diese Möglichkeit ist bei Anwendung der Kompensationsmethode vorzuziehen, eine sogenannte schlappe Membran benutzen, die also keine Federungseigenschaft besitzt.

Bei der Kompensationsmethode ist nicht die Durchbiegung der Membran ein Maß für den auf ihr lastenden Druck, sondern sie wird durch die von außen wirkende Kompensationskraft immer wieder in ihre Xullage zurückgeführt. Ist die Membran federnd, so muß ihre genaue Xullage mit der Xullage der Skala bzw. der Kompensationskraft zusammenfallen und auch immer erhalten bleiben. Diese Forderung besteht bei einer schlappen Membran nicht. Eine schlappe Membran kann man als einen absolut dichten, jedoch reibungsfrei arbeitenden Kolben auffassen, der keine ausgesprochene Xullage besitzt. Daraus ergibt sieh eine vereinfachte Justierung.

In der bevorzugten Ausführungsform wird eine schlappe Membran in der Ausbildung als kreisförmige Gummischeibe benutzt. Der Druckteller 1 r hat einen etwas kleineren Durchmesser als die Membranöffmmg, so daß nur eine Kreisringfläche der Membran wirk- too sam bleibt.

Mit der erfindungsgemäßen Lagerung und Durchführung der Hebelwelle 13 lassen sich fast reibungs- und verlustfrei große Drehmomente nach außen übertragen, so daß eine exakt wirkende Xachsteuerung bei größter Anzeigegenauigkeit erhalten wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei einem Bruch der Membran 3 die den Druck übertragende Flüssigkeit nicht aus dem Membran- > gehäuse heraustreten kann.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Difterenzmanometer, insbesondere mit einer Meßmembran ohne Federungs- 11,1 eigenschaft und für Staudruckfahrtmesser, dessen Gehäuse durch die Meßmembran in zwei Druckkammern unterteilt ist, mit einem in der einen Druckkammer gelagerten, mit seiner Drehwelle nach außen lan durchgeführten Hebel, auf den die Membranausschläge übertragen werden, da-

   durch gekennzeichnet, daß die Abdichtung der Drehwelle durch fest aufgepreßte elastische Pfropfen, z. B. aus Gummi, erfolgt, deren Elastizität so groß ist, daß der bei den Drehungen der Welle auftretende Verformungswiderstand der Pfropfen geringer ist als die Reibungskraft zwischen Welle und Dichtungsmaterial.
2. 2. Differenzmanometer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungspfropfen konisch ausgebildet ist, derart, daß er durch den in der Kammer herrschenden Druck in die entsprechend konisch gestaltete Lagerstelle hineingedrückt wird.
3. 3. Differ.enzmanometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwelle beiderseits nach außen durchgeführt ist und die Lager hierbei gegen di.e Druckkammer abgedichtet sind.
4. 4. Differenzmanometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Drehwelle sitzende Meßhebel gabelförmig aufgebracht ist.

   Zur Abgrenzung / des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   deutsche Patentschrift Nr. 421 637,

   britische - - 217 470.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen