DE2616315A1

DE2616315A1 - Druck- und temperaturmesser

Info

Publication number: DE2616315A1
Application number: DE19762616315
Authority: DE
Inventors: Char-Shin Lee
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-04-14
Filing date: 1976-04-14
Publication date: 1977-10-20
Also published as: DE2616315C3; DE2616315B2

Description

Druck- oder Temperaturmesser
Die Erfindung betrifft einen Druck- bzw. Temperaturmesser und insbesondere ein Druck- oder Temperaturmeßgerät, welches ohne Zahnradgetriebe arbeitet.
Es sind bereits Druckmeßgeräte bekannt, die ein Bourdonrohr bzw. eine Rohrfeder als Wirkungselement verwenden.
Das Bourdonrohr, das gewöhnlich aus weichem Kupfer besteht und an ein Paßstück angelötet ist, hat die Druckänderung mit hoher Empfindlichkeit aufzunehmen, wodurch die Genauigkeit der Druckmessung begrenzt wird. Wenn die Röhre über längere Zeiträume benutzt wird, geht ihre Elastizität verloren und sie kann leicht durch fehlerhaften Gebrauch und starke Druckschwankungen zerstört werden.
Als übertragungselemente sind eine Vielzahl von Zahnelementen erforderlich, die bei den Druckmessungen eine bestimmte Abweichung bedingen. Die Meßgeräte müssen von Zeit zu Zeit über ihrem vollen Bereich bzw. über ihrer ganzen Skala geeicht werden, was der Benutzer als nachteilig empfindet.
Außerdem sind derartige Geräte aufgrund der erforderlichen zahlreichen Zahnelemente, Wellen und dergleichen sehr herstellungsaufwendig.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bssteht deshalb darin, die Nachteile der bekannten Geräte zu vermeiden und ein Druck- oder Temperaturmeßgerät so auszubilden, daß es keine Zahnelemente aufweist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Meßgerät ein Gehäuse, eine Büchse, einen Oldichtungsring und einen Rahmen zur Montage einer Membran als Wirkungselement, eines Zylindersitzes mit einem daran gehaltenen schraubenförmigen Element, einer drehbaren Welle mit einem daran befestigten Zapfen für eine Drehung im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn entsprechend einem nach oben oder nach unten Gehen des treibenden schraubenförmigen Elementes infolge der unter Druck stehenden Membran und einerSpiralfeder aufweist, deren Rückstellkraft die drehbare Welle in ihre Ausgangsstellung zurückdreht.
Dieses Meßgerät hat den Vorteil, daß durch Verwendung einer Membran als Wirkungselement keine Beschädigung infolge fehlerhaften Gebrauchs oder starker Druckschwankungen zu befürchten sind. Weiterhin werden nur wenige mechanische Elemente benutzt, so daß die Herstellung einfach und ohne großen Aufwand erfolgen kann. Von besonderer Bedeutung ist, daß die Messungsabweichung des Gerätes dadurch stark verringert ist, daß zahnfreie Wirkungselemente benutzt werden, wodurch die Genauigkeit erhöht wird. Das Gerät kann als Durckmeßgerät oder als Temperaturmeßgerät verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Druckmeßgerät, welches sich von den herkömmlichen Geräten wesentlich unterscheidet, die unter Verwendung einer Bourdonröhre und mehrerer Getriebe bzw. Zahnelemente als Wirkunqselemente gebaut sind.
Das erfindungsgemäße Druckmeßgerät hat eine Membran, einen Zylindersitz, eine treibende Helix, die sich gleichzeitig mit den Betätigungselementen nach oben und unten bewegt, sowie eine drehbare Welle mit einem daran sitzenden Zapfen, die sich im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn den Schritten der Membranbewegung entsprechend dreht, wobei die drehbare Welle dann, wenn der Druck aufgehoben wird, in ihre Ausgangsstellung durch die Rückstellkraft einer Spiralfeder gedreht wird.
Infolge des Fehlens von Zahnelementen und der geringen Anzahl von Wirkungselementen wird die Messungsabweichung auf ein Minimum reduziert. Infolge der einfachen Eerstellung wird das Meßgerät sehr billig. Durch geeignete Änderung des Meßverfahrens kann das Gerät auch als Temperaturmeßgerät benutzt werden.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt perspektivisch den Innenaufbau eines herkömmlichen Druckmeßgerätes.
Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie A-A durch die Bourdonröhre des Meßgerätes von Fig. 1.
Fig. 3 zeigt perspektivisch den Innenaufbau eines erfindungsgemäßen Gerätes.
Fig. 4 zeigt perspektivisch die Einzelteile des erfindungsgemäßen Gerätes auseinandergezogen.
Fig. 5 zeigt im Axialschnitt die Membran, den Zylindersitz und das treibende schraubenförmige Führungselement sowie ihre Verbindung miteinander.
Das herkömmliche Druckmeßgerät hat ein Paßstück mit einem 1/8 " Rohrgewinde, eine Verengung bzw. Drossel 60, eine Bourdonröhre 50, die in einer weiteren Stellung 51 gestrichelt gezeichnet ist, ein Verbindungsteil 61, welches bei 70 an der Bourdonröhre 50 bzw. 51 angelenkt ist, ein Sektorzahnelement 62 mit einem Schwenkpunkt 63 und ein Zeigerwellenzahnrad mit einem Zeiger. Die Querschnittsform der Bourdonröhre ist in Fig. 2 gezeigt.
Ein Druckanstieg in der Bourdonröhre 50 führt dazu, daß sich die Röhre in die Stellung 51 biegt. Durch diese Bewegung wird auf die Verbindungsstange 61 ein Zug ausgeübt, wodurch das Sektorzahnelement 62 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt und das Zeigerwellenzahnrad 66 im Uhrzeigersinn gedreht wird und den Zeiger entsprechend bewegt.
Das in den Figuren 3 bis 5 gezeigte erfindungsgemäße Druckmeßgerat hat einen Zeiger 30, der auf einer drehbaren Welle 1o sitzt. An einem Rahmen bzw. Gehäuse 32 ist eine Skalenscheibe 31 befestigt. In einem Halterahmen 11 befindet sich eine Spiralfeder 12, deren eines Ende an einer geeigneten Stelle 322 des Rahmens 32 befestigt ist. Ein Zapfen 13 der drehbaren zrelle 1o liegt weich an einem treibenden schraubenförmigen Element 23 an. Ein Zylindersitz 20, an welchem das treibende schraubenförmige Element 23 gehalter. ist, sitzt auf einer Membran 21. Die gewellte Membran 21 ist abdichtend an einem Gehäuse 35 über eine Büchse 33 und einen öldichtungsring 34 gehalten.
Für die Druckmessung wird Druckfluid aus der Verengung bzw. Drossel 36 in eine Kammer 351 in dem Gehäuse 35 geführt. Ein Druck über oder unter Atmosphärendruck führt dazu, daß die Membran 21 konvex bzw. konkav wird. Der Zylindersitz 20 und das treibende schraubenförmige Element 23 werden dann nach oben bzw. nach unten bewegt. Die drehbare Welle lo wird infolge des Zapfens 13, der an dem treibenden schraubenförmigen Element 23 anliegt, zwangsweise im Uhrzeigersinn bzw. Gegenuhrzeigersinn gedreht. Die gleiche Bewegung führt dann auch der nadelförmige Zeiger aus.
Die Drehung der drehbaren Welle wird durch die Spiralfeder 12 verringert oder verstärkt. Der Benutzer kann den Druckwert leicht von einer in geeigneter Weise geeichten Skala auf der Skalenscheibe ablesen.
Wenn der Druck nicht mehr anliegt, wird die Membran 21 infolge ihrer Eigenelastizität wieder eben. Der Zapfen 13 der drehbaren Welle 10 verläßt dann das treibende schraubenförmige Element 23, weil sich dieses Element zusammen mi mit der Membran 21 nach unten bewegt. Die drehbare Welle 1o wird dann in ihre Ausgangsstellung durch die Rückstellkraft der Spiralfeder 12 zurückgedreht.
Für die Temperaturmessung ist die Kammer 351 abgedichtet und mit einem.bestimmten empfindlichen Fluid gefüllt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn mit dem Ansatz 38 eine Wärmequelle verbunden wird, expandiert das Fluid bzw.
die Flüssigkeit infolge der thermischen Expansion oder erleidet eine Volumenverringerung bei der Abkühlung, wodurch die Membran eine konvexe oder konkave Stellung einnimmt.
Wie bei der Druckmessung kann durch eine geeignete Eichung der Skala an der Skalenscheibe der Temperaturwert vom Benutzer einfach abgelesen werden.
Das Gehäuse 35, die Büchse 33 und an dem Rahmen 32 sitzende Flansche haben Bohrungen 350, 330 bzw. 320, in die Schrauben 37 zur festen Verbindung der Teile einsetzbar sind. Die Welle 1o hat an ihrem zeigerseitigen Ende einen Ansatz 1o2, an dem der Zeiger 30 mittels einer Steckhülse festklemmbar ist. An ihrem anderen Ende hat die Welle 1o einen stiftförmigen Fortsatz 202, der drehbar und gleitend verschiebbar in dem Zylindersitz 20 aufgenommen ist, wobei ein der Membranauslenkung angepaßtes axiales Spiel 101 zwischen dem Zylindersitz 20 und der Welle 1o vorgesehen ist.
Das schraubenförmige Element 23 ist mit den unteren Windungen 231 um den Zylindersitz 20 herum daran festgelegt.
L e r s e i t e

Claims

AtTSPRUCHE 1. Zahnelementfreies Druck- oder Temperaturmeßgerät, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (35), eine Büchse (33), einen Dichtungsring (34) und einen Rahmen (32) für die Montage einer Membran (21) als Wirkungselement, eines Zylindersitzes (2o) mit einem daran sitzenden treibenden schraubenförmigen Element (23), einer drehbaren Welle (10), an der ein Zapfen (13) sitzt, für die Drehung im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn entsprechend der Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des treibenden schraubenförmigen Elementes (23), wenn die Membran (21) unter Druck steht, und einer Spiralfeder (12),deren Rückstellkraft die drehbare Welle (1o) in ihre Ausgangsstellung zurückdreht.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Welle (mio) von dem die Spiralfeder (12) fixierenden Rahmen (11) gehalten ist und daß der Zapfen (13) der Welle (1o) infolge der Rückstellkraft der Spiralfeder (12) permanent an dem treibenden schraubenförmigen Element (23) anliegt.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Zylindersitz (20) angeordnete treibende schraubenförmige Element (23) gleiche oder ungleiche Ganghöhen aufweisen kann, wobei sein oberer Abschnitt, der höher als der Zylindersitz (20) liegt, für den Antrieb der Drehwelle (10) venrendbar ist.
4. Gerad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylindersitz (20) zum Halten des Bodenendes der drehbaren Welle (1o) verwendbar ist.
5. Gerat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Temperaturmessung die Kammer (351) abdichtend mit einem temperaturempfindlichen Fluid gefüllt ist, wobei eine Wärma- oder Kältequelle mit dem Ansatz (38) verbunden und die Skala entsprechend geeicht ist.