FI61763B - Tryckmaetarkonstruktion - Google Patents

Description

ΓΐΤ^τΓΤΙ Γοΐ /n\ KU U UUTUSJ U LKAISU /<<0/7 ^ 1 UTLÄGG NI NGSSKRI FT 6176 3 C ^5) Patentti Jrr.'lty 10 09 1932 Patent meddeiat ' * ^ (S1) Kv.lk.3/lnt.CI.3 G 01 L 7/04 SUOM I — Fl N LAN D (21) P»t«nttlh»k*mu* — P*ttnun*6knln| 760605 (22) Htkemlipilvl — An*ekr\lngid»f 09.03.76 /tl) ' ' ' ' (23) Alkupllvi — GlKifh*udi| 09.03.76 (41) Tullut |ulklMktl — Bllvlt offentilg 29 Q1 77

Patentti- ja reki.terihallitut (44) Nkhtivllulpanon |» kuuLlulk.l.un pvm.-

Patent- OCh registerstyreleen Ansttkan utl«|d och utl.skrlft«n publlcerad 31.05.82 (32)(33)(31) Pyydetty «uoiktu* — B*|»rd prlorltet 28.07.75 USA(US) 599507 (71) Dresser Industries, Inc., Elm and Akard Streets, P.O. Box 718,

Dallas, Texas 75221, USA(US) (72) Walter James Ferguson, Middlebury, Conn., Ronald Joseph Luich,

Shelton, Conn., USA(US) (7M Oy Kolster Ab (5^) Painemittarirakenne - Tryckmätarkonstruktion

Keksinnön kohteena on Bourdonmanometri, joka käsittää kotelon, jossa on ontto varsi, joka soveltuu asennettavaksi paine-säiliölle, jonka kanssa manometria käytetään, painemerkinnöillä varustetun asteikkolevyn, jota kotelon sisäpuolinen säteettäinen laippa kiertymisen estävästi kannattelee, Bourdon-putken, jossa on avoin sisääntulopää, joka sijaitsee osittain kotelon varressa, ja osoitin, jota Bourdon-putken vapaa pää kannattelee asteikkolevyn merkintöjen edessä, sekä kotelon kanssa yhdessä toimivan instrumenttilasin osoittimen ja asteikkolevyn läpinäkyväksi kap-seloimiseksi.

Painemittareita käytetään hyvin laajalti kaupan ja teollisuuden piirissä ja tämän vuoksi niitä pidetään suurtuotantotavaroina. Tämän laajan käytön vuoksi niitä valmistavat useat valmistajat ja niiden myynti on hyvin hintatietoista kilpailua. Jokainen valmistaja pyrkii vaistomaisesti alentamaan valmistuskustannuksia parannuksilla, jopa aivan vähäpätöisillä parannuksilla, jotka vähentävät työvoiman ja/tai aineiden tarvetta ja johtavat kustannusten 2 61763 säästöihin lopputuotteessa. Herkkyys paineelle saadaan painemit-tarissa usein aikaan Bourdon-tyyppisellä, paineenpitävällä rakenteella, jonka vapaa pää voi siirtyä reagoiden paineen muutoksiin, jotka syötetään sen tulokohtaan. Putken liikkeen muuttamiseksi painearvoiksi on osoitin tuettu sen vapaalle päälle ja se liikkuu putken kanssa suhteessa kalibroituun osoitintauluun. Osoitustark-kuuden varmistamiseksi voidaan osoitin tavallisesti sijoittaa joko kokoonpanon aikana tai sen jälkeen osoitintaulun nollakohtaan.

Tavanomaisessa rakenteessa Bourdon-putken tulopää on kiinnitetty koteloon ja osoitintaulu on pyörivä nollasäädön aikaansaamiseksi. Tämä järjestely on kaikkein sopivin silloin, kun mittarin lopullinen asennus sallii joustavan suuntauksen laitteen päällä mittarin asettamiseksi helposti nähtävään asentoon. Silloin kun tätä joustavuutta ei ole, esim, kun mittarin kotelo on jollakin tavalla lukittu laitteeseen, on osoitintaulu lukittava samalla tavalla ja näin estettävä sen pyöriminen nollasäätöä varten. Tällöin pyöritetään tavallisesti kierukkaa/osoitinta nollakalibroinnin suorittamiseksi. Jälkimmäisen tyypin halvassa suurtuotannossa tulensammutinmarkkinoita varten on nollasäädön vaatimaa aikaa ja työtä pidetty epäsuhtaisena valmiin tuotteen kokonaisarvoa ajatellen. Vaikka tämä ongelma on tunnustettu, ei siihen ole aikaisemmin keksitty sopivaa ratkaisua.

Keksintö liittyy painemittareihin ja erityisesti pieniin, halpoihin mittareihin, joita voidaan käyttää tulensammuttimien tms. kanssa. Keksintö liittyy tarkemmin määriteltynä painemitta-riin, jonka rakenteen ja kokoonpanomenetelmän ansiosta voidaan suorittaa tehokkaampi nollasäätö kuin aikaisemmin käytettyjen rakenteiden ja menetelmien kanssa.

Keksinnön eräänä tavoitteena on painemittarin parannetun rakenteen kehittäminen, joka oleellisesti yksinkertaistaa mittarin nollakalibrointia.

Keksinnön tavoitteena on lisäksi painemittarin uuden rakenteen kehittäminen, joka tekee nollasäädön huomattavasti tehokkaammaksi ja taloudellisemmaksi verrattuna alan aikaisempiin rakenteisiin ja menetelmiin.

Keksinnön tavoitteena on lisäksi päästä mainittuihin tavoitteisiin suhteellisen halvalla rakenteella ja mahdollisimman har- 3 61763 voilla osilla, niin että rakenteen käyttö on erityisen edullinen suhteellisten pienissä mittareissa, jotka valmistetaan suurina erinä.

Tähän tavoitteeseen päästään keksinnön mukaisesti siten, että lasi sisältää osan, joka ympäröi Bourdon-putken osaa ollen pyörivästi kiinnitetty siihen, jolloin sen jälkeen kun kotelo, asteikkolevy, Bourdon-putki ja lasi on koottu yhteen, mutta ennen kuin lasi on pysyvästi kiinnitetty koteloon, lasia ja Bourdon-putkea voidaan yhdessä kiertää osoittimen aseman sovittamiseksi asteikkolevyllä olevien merkkien suhteen.

Piirustuksissa: kuvio 1 esittää ylhäältä mittaria, jolla on keksinnön mukainen rakenne; kuvio 2 esittää suurennettua poikkileikkausta oleellisesti pitkin kuvion 1 viivaa 2-2- rakenteesta, jossa kotelo on kokonaan muovia; kuvio 3 esittää poikkileikkausta oleellisesti pitkin kuvion 2 viivaa 3-3; kuvio 4 esittää poikkileikkausta oleellisesti pitkin kuvion 2 viivaa 4-4; kuvio 5 esittää katkonaista poikkileikkausta varsiasennus-rakenteesta, joka on vaihtoehto kuvion 2 mukaiselle rakenteelle; kuvio 6 esittää vaihtoehtoista rakennetta, jossa käytetään metallikotelohylsyä; kuvio 7 esittää vaihtoehtoista rakennetta, jossa käytetään metallikoteloa; ja kuvio 8 esittää vaihtoehtoista rakennetta, jossa käytetään pohjaa, joka käsittää pysyvän osan vastaanottolaitteesta.

Kuvioiden 1-5 esittämä mittarirakenne käsittää enemmän tai vähemmän kuppimaisen kotelon 10, jossa om ympäryslaippa 11 ja sivuttain taakse ulottuva hylsyvarsi 12, joka on suunniteltu asennettavaksi aukkoon juoksevan aineen järjestelmässä, jonka kanssa mittaria käytetään. Varsi 12 sisältää putkimaisen keskikanavan 14, johon monikäämisen Bourdon-putken 16 tulopää 15 on sijoitettu. Osoitinlevyn 19 on tuettu ohjaimen 17 ympärillä kotelon sisäpintaa vasten ja se on lukittu pyörimistä vastaan säteittäisesti ulottu- « 61763 valla osoitinlevyn kiilalla 23, joka on suunnattu yhteen asennus-kiilan 24 kanssa. Bourdon-putken liikkuva tai siirrettävä pää tukee säteittäisesti ulottuvaa osoitinta 18, joka on siirrettävissä toiminnan aikana suhteessa astejaksoon 20 osoitinlevyllä, joka sisältää nolla-asennon 21.

Läpinäkyvä, kuppimainen instrumentillasi 26 on vastapäätä osoitinlevyä 19 toimiakseen yhdessä kotelon 10 kanssa Bourdon-putken 16 ympäröimiseksi ilmatiiviisti ja se on suumiteltu sopimaan yhteen kotelon olakkeen 25 kanssa pitkin sen ympäryslaipan 27 paljasta päätypintaa. Putkimainen varsi 28 ulottuu samana kappaleena sivuttain sisäänpäin lasin 26 sisäpinnasta ja vastaanottaa Bourdon-putken 16 tulo-osan 15. Varren 28 sivuseinämässä on aksiaalinen rako 30, joka oleellisesti ympäröi Bourdon-putken säteis-osaa 32, joka yhdistää putken tulo- ja käämiosan. Putken tulo-osalle 15 on asennettu lasivarren 28 keskipisteestä erillään olevan pään 29 alle rengasmainen aluslevy 34, joka painaa 0-rengas-tiivisteen 36 kotelon olaketta 38 vasten paineenpitävän tiivistyksen aikaansaamiseksi tämän ympärillä. Aluslevy 34 estää tiivistettä 36 pursuamasta putken tulo-osan 15 ja varren 28 porauksen väliseen tilaan. Nauha 40, joka on ulkopuolisesta tuettuna kotelon aukon 42 yllä, saa aikaan kevennyksen, jos kotelon sisälle muodostuisi ylipaine. Nauha 40 voi esim. olla hienosti puhkaistu elastomeerinen nauha, jollainen on esitetty amerikkalaisessa patentissa n:o 1,865,764, toistuvaa kevennystä varten, tai se voi olla puhkaisematon nauha, joka on sidottu sopivalla tavalla koteloon 10. Eräässä parhaana pidetyssä muodossa on sekä kotelo 10 että lasi 26 tehty muotissa valetusta polykarbonaatti-muoviyhdistelmästä, jolla saadaan aikaan syöpymätön rakenne suhteessa laitteeseen, jonka kanssa rakennetta lopuksi tullaan käyttämään. Instrumenttilasin 26 etupaksuus on säädetty sellaiseksi, että varren 28 aksiaalinen liike paineen alaisena on saatu mahdollisimman pieneksi.

Mittarin valmistuksessa muodostetaan ensin kaksi sovitelmaa, joista toinen koostuu kotelosta 10, joka tukee kiilalle 23 sijoitettua osoitinlevyä 19. Toinen sovitelma koostuu lasista 26, joka sisältää osoittimella varustetun Bourdon-putken 16, jonka säteis-osa 32 ulottuu varren raon 30 läpi ja jonka tulo-osa 15 ulottuu varren pään 29 ohi kotelon hylsyyn 12. Putkiosan 15 taaksepäin 5 61763 ulottuvalla osalla on rengasmainen aluslevy 34 ja puristamaton tiiviste 36. Kun molemmat sovitelmat on näin muodostettu, sijoitetaan instrumenttilasin sisältävä sovitelma vastapäätä kotelon sisältää sovitelmaa ja siitä erilleen, kuten katkoviiva näyttää kuviossa 2, niin että putken tulopää 15 ulottuu löysästi kanavaan 14.

Sovitelmien ollessa vielä oleellisesti erillään pyöritetään lasia 26 niin, että varren rako 30 kiertää Bourdon-putkea ja osoi-tinta 18, kunnes jälkimmäinen on samalla linjalla kuin nolla-asema 21 osoitinlevyllä 22, Kun yhteensuuntaus on saavutettu, viedään lasi ja kotelo yhteen, niin että lasin etupinta 27 koskettaa kotelon olaketta 25, jolloin ne liitetään yhteen sulahitsauksella 44 valmistuksen viemiseksi päätökseen. Hitso 44 ulottuu mieluiten perifeerisesti ja jatkuvasti osien yhteisten pintojen ympäri vesi-tiiviyden aikaansaamiseksi. Kun liitäntä on tehty, puristaa alus-levyä 34 vasten vaikuttava varren pää 29 tehokkaasti tiivisteen 36 sen tiivistävään suhteeseen tämän kohdan ympärillä. Koska nol-lasäätö saadaan aikaan kokoonpanon aikana vain lasia 26 pyörittämällä, jolloin raon 30 asento oleellisesti määrää osoittimen 18 alkuasennon, on tämän säädön vaatima voima aivan mitättömän pieni verrattuna alan vastaaviin menetelmiin, jolloin kustannuksia voidaan säästää huomattavasti sen suorittamisessa.

Kuvion 2 toteutusmuodossa kotelon varsi 12 käsittää porrastetun olakerakenteen, jossa pienin olake on suunniteltu vastaanottamaan ei-näytetyn O-rengastiivisteen. Varren 12 vastakkaisilla puolilla olevat rinnakkaisraot 46 vastaanottavat U-muotoisen pidätys-tapin, jota ei ole myöskään näytetty. Kuvion 5 vaihtoehtoisessa hylsyvarsirakenteessa 12 kotelo on suunniteltu kierreasennusta varten, jota varten on kierteet 50. Normaalisti terävä kierteen pohja on mieluiten korvattu kourulla tai pyöristyksellä 52, joka pienentää murtumisvaaraa tässä kohdassa.

Kuvion 6 mukainen, vaihtoehtoinen toteutusmuoto sisältää metallihylsyn 53, jolla on tavanomaiset kierteet 54 ja joka on sijoitettu kotelon varren 12 sisälle. Sopivaa tiivistysainetta voidaan haluttaessa käyttää kohdassa 56. Kuvion 7 toteutusmuodossa käytetään kokonaan metallia olevaa koteloa 10 ja kotelon vartta 12 ja siinä voidaan esim. kiinnittää kide 26 ympäri kiedotulla / 6 61763 laipalla 58, kuten on selitetty esim. amerikkalaisessa patentissa n:o 3,630,089. Kuvion 8 toteutusmuodossa kotelo 10 käsittää tu-lensammuttimen varsinaisen venttiilin ja se tukee osoitinlevyä 19 ja siihen tarvitsee lisätä vain mainittu instrumenttilasin sisältävä sovitelma, joka liitetään siihen kohdassa 44 mittarin valmistuksen viemiseksi päätökseen.

Edellä on kuvattu uutta mittarirakennetta, jossa nollasäädön kalibrointi voidaan tehdä huomattavasti tehokkaammin kuin aikaisemmin käytettävissä olleilla menetelmillä. Suhteellisen yksinkertaisen, mutta tehokkaan rakenteen ansiosta voidaan kustannuksia säästää huomattavasti ja näin ollen voidaan valmiin tuotteen valmistuksen kokonaiskustannuksia pienentää. Koska tällaiset mittarit, varsinkin pienikokoiset, tulensammuttimia varten käytettävät mittarit, ovat hyvin kilpailukykyisiä kustannusten osalta, niiden rakenne vahvistaa huomattavasti tällaisten mittarien taloudellista asemaa myynitkilpailussa.

Koska kuvattuun rakenteeseen voisi tehdä monia muutoksia ja tämä keksintö voitaisiin toteuttaa monissa ilmeisesti hyvin erilaisissa muodoissa, keksinnön suojapiirin asettamissa puitteissa, on koko aineistoa, joka sisältyy piirustuksiin ja selitykseen, pidettävä keksintöä valaisevana eikä sitä rajoittavana.

V

Claims (4)

7 61763

1. Bourdonmanometri, joka käsittää kotelon (10), jossa on ontto varsi (12), joka soveltuu asennettavaksi painesäiliölle, jonka kanssa manometria käytetään, painemerkinnöillä varustetun asteikkolevyn (19), jota kotelon sisäpuolinen säteettäinen laippa kiertymisen estävästi kannattelee, Bourdon-putken (16), jossa on avoin sisääntulopää (15), joka sijaitsee osittain kotelon varressa, ja osoitin (18), jota Bourdon-putken vapaa pää kannattelee asteikkolevyn merkintöjen edessä, sekä kotelon kanssa yhdessä toimivan instrumenttilasin (26) osoittimen ja asteikkolevyn läpinäkyväksi kapseloimiseksi, tunnettu siitä, että lasi (26) sisältää osan (28, 30), joka ympäröi Bourdon-putken (16) osaa ollen pyörivästi kiinnitetty siihen, jolloin sen jälkeen kun kotelo (10), asteikkolevy (19), Bourdon-putki (16) ja lasi (26) on koottu yhteen, mutta ennen kuin lasi (26) on pysyvästi kiinnitetty koteloon (10), lasia (26) ja Bourdon-putkea (16) voidaan yhdessä kiertää osoittimen (18) aseman sovittamiseksi asteikkolevyllä (19) olevien merkkien suhteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen manometri, tunnettu siitä, että osat (28, 30) käsittävät putkimaisen varren (28), joka ulottuu sisäänpäin lasista, niin että se ympäröi pyöritettävästi sen läpi ulottuvaa Bourdon-putken (16) osaa (32).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen manometri, tunnettu siitä, että varsi (28) ulkonee lasin keskivaiheilta ja sisältää aksiaalisen raon (30), joka on muodostettu sen putkimaiseen seinämään ja joka pyöritettävästi ympäröi säteettäises-ti ulottuvaa Bourdon-putken (16) osaa (32).

4. Patenttivaatimuksien 1 ja 3 mukainen manometri, tunnettu siitä, että Bourdon-putken sisääntulopäässä (15) tiiviisti sen sisääntuloaukon vieressä ja lasivarren (28) ulko-pään alapuolella on rengasmaisia tiivisteitä (36), ja että kotelossa on syvennys (38) näiden tiivisteiden vastaanottamiseksi, jolloin lasivarren mainittu pää yhdessä mainitun kotelon syvennyksen kanssa aikaansaavat tiivistyselimien kokoonpuristumisen pai-netiiviin sovituksen muodostamiseksi Bourdon-putken ulkopinnan ja kotelon varren sisäpinnan välille.