DE1648433A1

DE1648433A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Druckes in einem Druckraum

Info

Publication number: DE1648433A1
Application number: DE19671648433
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl-Ing Goermar; Heinz Mewes; Michael Dipl-Ing Wienand
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1967-06-06
Filing date: 1967-06-06
Publication date: 1972-02-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Druckes in einem Druckraum.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung des Druckes in einem Druckraum, insbesondere zur Messung eines Druckes von mehr als fünf kp/cm2 vorzugsweise bei der Kunsstoffverarbeitung, beispielsweise in einem Extruder.
Es sind Drucksonden bekannt, die glatt mit der Innenwandfläche des Druckraumes abschließen, damit das Druckmedium nicht in die Sonde eindringen oder sich an ihr absetzen kann. Diese Sonden werden vorzugsweise in der Kunststofftechnik benötigt, in der andere Fühlerelemente, z.B. Impulsleitungen, unbrauchbar werden. Bei Einsatz in der Kunststofftechnik müssen die Fühlerelemente einer erhöhten Temperatur ohne Schaden für die Meßgenauigkeit widerstehen können. Bei Drucksonden dieser Art nimmt eine yerhältnismäßig dicke Membran den Druck aur.
Die Verformung der Membran wird über ein elektrisches Widerstandssystem gemessen. Derartige Drucksonden haben den Nachteil, daß ihre Druckanzeige von der Temperatur beeinflußt sie wird, daß sie elektrisch empfindlich sind und daß/außerdem häufig mit einer merklichen Hysterese arbeiten.
Aufgabe der Erfindung ist, den Druck in einem Druckraum auf einfache und zuverlässige Art zu messen, wobei die bekannten Nachteile vermieden sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß durch den zu messenden Druck im Druckraum der Druck in einem ständig von einer Flüssigkeit durchströmten zweiten Druckraum mittels des druck - nachgiebig ausgebildeten Wandbereiches gesteuert und dieser Druck gemessen wird und daß aus dem gemessenen Druck des zweiten Druckraums mit Hilfe einer Eichkurve der zu messende Druck im ersten Raum bestimmt wird. Vorteilhaft wird der Flüssigkeitsstrom dem zweiten Druckraum über eine Drosselstelle zugeführt und über eine weitere Drosselstelle aus diesem abgeführt. Hierbei soll die Flüssigkeit von der eintrittsseitigen Drosselstelle auf einem Druck gehalten werden, der höher ist als der maximal zu erwartende Druck im Druckraum.
Auf diese Weise ist eine Druckmessung möglich, die unabhängig von der erhöhten Temperatur sicher arbeitet. Die Druckmessung gestattet weiterhin die Verwendung eines vehältnismäßig dünnen drucknachgiebig ausgebildeten Wandbereiches, z.B. einer Membran. Dadurch kann die Druckmessung empfindlich ansprechen. Die Messung ist wenig störanfällig.
Die Vorrichtung für die Druckmessung weist ein als zweiter Druckraum ausgebildetes Druckgefäß auf, das mit Eintrittsöffnung und Einlaßdrossel sowie mit Austrittsöffnung und Auslaßdrossel versehen ist. Derddruhknachgiebig ausgebildete Wandbereich ist unmittelbar oder/ein Übertragungsglied mit einer der beiden Drosseln in Wirkverbindung gehalten, derart, daß sich der Durchflußwiderstand der Drossel in Abhängigkeit von der Auslenkung des drucknachgiebigen Wandbereiches ändert. Die Einlaßdrossel kann vom übrigen Teil der Vorrichtung räumlich getrennt sein und wird zweckmäßig mit diesem über eine Leitung o.dgl. verbunden.
Als drucknachgiebiger Wandbereich wird vorteilhaft eine schlaff Membran verwendet. Die ungesteuerte Drossel ist vorteilhaft eine mengengeregelte Drossel.
Die wrfindullg wird anhand der in der Zeichnung dargegestellten Ausführungsbeispieleß nachstehend erläutert. ig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine in die Wandung eines Druckraumes eingeschraubte Druckmeßvorrichtung.
Fig. 2 stellt ein anderes Ausführungsbeispiel der Druckmeßvorrichtung gemäß der Erfindung im Schema dar.
Fig. 3 veranschaulicht eine dritte Ausführungsform für die Druckmeßvorrichtung gemäß der Erfindung.
Die Vorrichtung 1 ist ein Druckgefäß mit einem Gewindeteil 2, der in eine Wandung 3 eines nicht dargestellten Druckbehälters eingeschraubt ist. An dem dem Druckbehälter zugekehrten Ende der Vorrichtung ist ein drUcknachgiebig ausgebildeter Wandbereich, z.B. eine Membran 4, vorsehen, die vorteilhaft glatt mit der Innenfläche der Behälterwand 3 abschließt. Axial durch die Vorrichtung erstreckt sich eine Leitung 5, die durch eine Zuführungsleitung 6 ständig mit einer Druckflüssigkeit, z.B. Öl, gespeist wird. In der Leitung 6 befindet sich eine vorzugsweise mengengeregelte Drosselvorrichtung 10. Als Auslaß dient eine koaxial zu der Leitung 5 in der Vorrichtung vorgesehene Leitung 7, die mit ihrer Öffnung 7a der Membran 4 zugekehrt ist. Die Öffnung 7a ist mittels einer an der Membran 4 befestigten Dichtungsplatte 8 drosselbar.
Mit der Leitung 5 steht ein Meßgerät 9, z.B. ein Manometer o.dgl, in Verbindung, das den Flüssigkeitsdruck in dem Druckgefäß 1 anzeigt.
Eine Flüssigkeit von einem Vordruck Pv strömt durch die Leitung 6 in den Druckraum 5 des Gefässes 1 ein und gelangt zu der der Membran 4 und der Dichtungsplatte 8 zugekehrten Öffnung 7a der Auslaßleitung 7. Die vorzugsweise dünne und empfindlich ansprechende Membran 4 steuert mittels der Dichtungsplatte 8 den Abfluß der Druckflüssigkeit so, daß im Beharrungszustand Kräftegleichgewicht an der Membran 4 herrscht und der sich auf diese Weise einstellende Druck ps in der Votrichtung ein Maß für den zu messenden Druck ist. Der Druck p5 wird über das Meßgerät 9 gemessen. Da er nicht genau gleich dem zu messenden Druck PA ist, ist die gesamte Vorrichtung zu eichen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 steht die Membran 4 mit einem axial in der Vorrichtung verschiebbaren Stößel 11 in Wirkverbindung. Der Stößel 11 trägt an seinem der Membran 4 abgekehrten Ende einen im Sinne eines Drosselorgans mit einer Sitzfläche 13 zusammenwirkenden Kegel 12.
Der Kegel steht unter dem Druck einer Feder 14. Die Durchflußöffnung der Auslaßleitung 7 wird durch die Membranverstellung gesteuert.
Die Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 5 ähnelt derjenigen der Fig. 2 insofern, als auch hier ein Verschlußstück 15 tragender, axial verschiebbarer Stößel 11 mit der Membran 4 in Wirkverbindung steht. Das Verschlußstück 15 ist in diesem Fall eine Kugel, die von einer Feder 16 gegen den Sitz 17 gedrückt gehalten wird. Das auf diese Weise gebildete membrangesteuerte Drosselorgan ist jedoch nicht - wie bei den vorangegangenen Beispielen - in der Auslaßleitung gelegen, sondern in der Einlaßleitung 6 angeordnet. Die Auslaßleitung 7 ist mit einer mengengeregelten Drossel 18 versehen.

Claims

A n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Messung des Druckes in einem Druckraum, insbesondere zur Messung eines Druckes von mehr als 5kp/cm2, vorzugsweise bei der kunststoffverarbeitung, beispielsweise in einem Extruder, mittels einer, einen drucknachgiebig ausgebildeten Wandbereich aufweisenden Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß durch den zu messenden Druck im Druckraum der Druck in einem ständig von einer Flüssigkeit durchströmten zweiten Druckraum mittels des drucknachgiebig ausgebildeten Wandbereichs gesteuert und dieser Druck gemessen wird und daß aus dem gemessenen Druck des zweiten Druckraums mit Hilfe einer Eichkurve der zu messende Druck im ersten Druckraum bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsstrom dem zweiten Druckraum über eine Drosselstelle zugeführt und über eine weitere Drosselstelle aus diesem abgeführt wird, und daß die Flüssigkeit vor der eintrittsseitigen Drosselstelle auf einem Druck gehalten wird, der höher ist als der maximal zu erwartende Druck im Druckraum.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein als zweiter Druckraum (5) ausgebildetes Druckgefäß (1) mit Eintrittsöffnung und Einlaßdrossel (10) sowie mit Austrittsöffnung (7) und Auslaßdrossel (8, 7a, 12, 15; 15, 17) versehen ist und daß der drucknachgiebig ausgebildete Wandbereich unmittelbar oder über ein übertragungsglied mit einer der heiden Drosseln in Wirkverbindung gehalten ist, derart, daß sich der Durchflußwiderstand dieser Drossel in Abhängigkeit von der Auslenkung des drucknachgiebigen Wandbereiches ändert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdrossel (10) vom übrigen Teil der Vorrichtung (1) räumlich getrennt und mit diesem über eine Leitung o.dgl. verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der drucknachgiebige Wandbereich als schlaffe Membran (4) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit dem drucknachgiebigen Wandbereich an den-Druckraum angrenzend in dessen Wand ()) einschraubbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesteuerte Drossel (10) eine mengengeregelte Drossel ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßleitung (7) sich axial durch die Vorrichtung erstreckt und mit ihrer Öffnung (7a) der Membran (4) zugekehrt und von dieser mittel- oder unmittelbar drosselbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3-7, dadurch gekennzeichnet, da# die Membran (4) mit einem axial verschiebbaren Stößel (11) in Wirkverbindung steht, der an seinem der Membran abgekehrten Ende ein Verschlußstück, z.B. einen Kegel (12), eine Kugel o.dgl. trägt, welches mit einer Sitzfläche (15) als Drosselorgan zusammenwirkt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan in der Auslaßleitung (7) angeordnet ist und unter dem Druck einer Feder (14) steht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan in der Einlaßleitung (6) angeordnet ist und daß das Verschlußsttlck (15) von einer Feder (16) gegen seinen Sitz (17) gedrückt gehalten wird.