DE19530001A1 - Befestigungsmechanismus für einen Bourdon-Rohr-Druckmesser - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Befestigungs­ mechanismus zum Befestigen eines Bourdon-Rohr-Druckmessers an einer Fluiddruckausrüstung oder -vorrichtung, wie einem Drucksteuerventil.

Als ein einfach an einem Drucksteuerventil befestigbarer Bourdon-Rohr-Druckmesser ist ein Druckmesser bekannt, wie er in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung 5-39471 beschrieben ist. Bei diesem Druckmesser sind ein Bourdon-Rohr und ein Konvertierungsmechanismus zum Umsetzen einer Deforma­ tion des Bourdon-Rohres in eine Bewegung einer Anzeigenadel in einem Gehäuse aufgenommen, und die hintere Fläche des Gehäuses wird durch eine flache hintere Abdeckung abgedeckt. Ein Anschluß für die Zufuhr eines Fluiddrucks ist mit dem Bourdon-Rohr verbunden, und der Anschluß ist zur hinteren Abdeckung hin offen. Ein O-Ring ist um den Anschluß vor­ gesehen.

Wird der Bourdon-Rohr-Druckmesser an einem Drucksteuerventil angebracht, wird die hintere Abdeckung des Druckmessers auf eine flache Befestigungsfläche an dem Drucksteuerventil aufgebracht und der an der Befestigungsfläche vorgesehene Anschluß für die Druckmessung wird über den O-Ring mit dem Anschluß für die Zufuhr von Fluiddruck der hinteren Abdeckung verbunden. In diesem Zustand werden der Druckmesser und das Drucksteuerventil über die Befestigungsschraube miteinander verbunden.

Bei dem oben beschriebenen Befestigungsvorgang gewährleistet der O-Ring eine Abdichtung jedoch nur, wenn er durch die Befestigungskraft der Befestigungsschraube in die Lücke zwischen der hinteren Abdeckung des Druckmessers und der Befestigungsfläche des Drucksteuerventils eingepreßt wird. Ist die Befestigungskraft der Befestigungsschraube nicht hoch genug oder wird die Befestigungsschraube aufgrund von Vibrationen gelockert, wird durch den O-Ring keine aus­ reichende Abdichtung gewährleistet. Als Folge davon kann Fluid austreten und der Druck nicht gemessen werden, oder die Drucksteuerung über das Drucksteuerventil kann negativ beeinflußt werden.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Befestigungsmechanismus für einen Bourdon-Rohr-Druckmesser zu schaffen, mit dem es möglich ist, unabhängig von der Be­ festigungskraft der Befestigungsschraube immer eine zu­ verlässige Abdichtung zu gewährleisten.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist der Befestigungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verbindungsrohr, dessen eines Ende mit einem Bourdon-Rohr eines Bourdon-Rohr-Druck­ messers in Verbindung steht und dessen anderes Ende von der hinteren Fläche des Druckmessers vorsteht, einen in einem Anschluß für die Druckmessung in einer Fluiddruckausrüstung angeordneten Dichtungsring, dessen innerer Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des Verbindungsrohres und der zum Abdichten einer Lücke zwischen der äußeren Umfangs fläche des Verbindungsrohres und der inneren Umfangswand der Anschlußöffnung verwendet wird, wenn das Verbindungsrohr in den Ring eingeführt wird, und Befestigungsschrauben zur Befestigung des Druckmessers an der Fluiddruckausrüstung auf, wobei der Dichtungsring in dem Verbindungsrohr angeordnet ist.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Ausführungsform des Druckmessers;

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines wesentlichen Teils eines Gehäuses und einer inneren Vorrichtung gemäß Fig. 1, wie sie von der gegen­ überliegenden Seite gesehen werden;

Fig. 3 eine vergrößerte Vorderansicht eines wesentlichen Teils des Gehäuses;

Fig. 4A und B jeweils einen vergrößerten teilweisen Querschnitt des Gehäuses und einer Abdeckung, wenn diese aneinander angebracht sind;

Fig. 5 einen vergrößerten teilweisen Querschnitt einer hinteren Platte und des Gehäuses, wenn sie mitein­ ander in Eingriff stehen;

Fig. 6 einen vergrößerten teilweisen Querschnitt des Gehäuses, in dem eine Befestigungsschraube einge­ setzt ist;

Fig. 7 einen Querschnitt eines Drucksteuerventils, an dem der Druckmesser gemäß Fig. 1 angebracht ist;

Fig. 8 einen Querschnitt des Ventils gemäß Fig. 7 entlang der Linie VIII-VIII; und

Fig. 9 eine vergrößerte teilweise Ansicht des Ventils gemäß Fig. 8.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Ausführungsform eines Bourdon-Rohr-Druckmessers (Manometer) gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Druckmesser 1 umfaßt ein Gehäuse 2, eine entfernbar in dem Gehäuse 2 aufgenommene innere Vorrichtung 3 und eine Frontabdeckung 4, die entfernbar an der vorderen Fläche des Gehäuses 2 angebracht ist und diese vollständig abdeckt.

Das Gehäuse 2 ist von vorne gesehen etwa quadratisch ausge­ bildet. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist ein dicker Wand­ abschnitt 5, dessen innere Fläche bis auf ein Paar diagonaler Ecken gekrümmt geformt ist, in dem Gehäuse vorgesehen, und ein Aufnahmeabschnitt 6, der etwa kreisförmig ausgebildet ist, ist zur Aufnahme der inneren Vorrichtung 3 ausgebildet. An der vorderen Fläche des Gehäuses 2 ist ein ringähnlich geformter Anzeigestiftbefestigungsabschnitt 7 mit geringerem Durchmesser als dem des Aufnahmeabschnitts 6 ausgebildet, und der von dem Anzeigestiftbefestigungsabschnitt 7 umgebene Abschnitt dient als eine Fensteröffnung 8 zum Betrachten eines Uhrschildes 20. Das gesamte Gehäuse 2 ist einstückig ausgebildet und besteht aus synthetischem Kunstharz.

An dem Anzeigestiftbefestigungsabschnitt 7 ist eine Vielzahl von (in der Zeichnung zwei) Druckbereichsanzeigestiften 28 und 28 zum Anzeigen des Bereichs des Betriebsluftdrucks an gebracht. Die Anzeigestifte 28 bestehen aus einem Material, das elastisch ist wie synthetisches Harz oder Gummi und vorzugsweise einen hohen Reibungskoeffizienten hat. Die Anzeigestifte 28 sind derart angebracht, daß sie eine vordere Kante 7a und eine hintere Kante 7b des Anzeigestiftbe­ festigungsabschnitts 7 von beiden Seiten elastisch halten, und sie sind frei bewegbar und in eine beliebige Position einstellbar.

Das hintere ende des dicken Wandabschnitts 5 ist von dem hinteren Ende der Seitenwand des Gehäuses 2 etwas nach innen versetzt angeordnet, und zwischen dem dicken Wandabschnitt 7 und dem hinteren Ende der Seitenwand des Gehäuses 2 ist eine Abstufung 9 derart ausgebildet, daß eine hintere Abdeckung 16 zum Schließen der hinteren Fläche des Gehäuses 2 in ihr angeordnet werden kann.

Wie sich aus Fig. 6 ergibt, ist an dem Paar diagonaler Ecken des Gehäuses 2 an einer Stelle an dem dicken Wandabschnitt 5 jeweils eine Schraubeneinsetzöffnung 11 vorgesehen. In jeder dieser Schraubeneinsetzöffnungen 11 ist ein Metallrohr 10 zwangsweise eingesetzt. An dem vorderen Ende jeder der Schraubeneinsetzöffnungen 11 ist eine Gegenbohrung 11a für den Eingriff mit einem Kopf 36a einer Befestigungsschraube 36 ausgebildet.

Wie sich aus Fig. 3 ergibt, ist an jeder eines anderen Paares diagonaler Ecken an der vorderen Fläche des Gehäuses 2 eine gekrümmt geformte Befestigungsöffnung 13 zur Befestigung einer Frontabdeckung 4 vorgesehen, die weiter außen liegt als die Fensteröffnung 8, und jede der Befestigungsöffnungen 13 umfaßt einen Abschnitt mit größerer Breite 13a und einen Abschnitt mit geringerer Breite 13b.

Zwischen der Gegenbohrung 11a an der vorderen Fläche des Gehäuses und der Befestigungsöffnung 13 ist eine Vielzahl von gekrümmten Führungsnuten 14 ausgebildet.

Die innere Vorrichtung 3 umfaßt die quadratisch geformte metallische hintere Abdeckung 16 zum Abdecken der offenen hinteren Fläche des Gehäuses 2, ein gekrümmt geformtes Bourdon-Rohr 17, das als Druckaufnahmemittel dient und dessen eines Ende an der hinteren Abdeckung 16 befestigt ist, ein Leitungsrohr 18 (vgl. Fig. 2) für die Zufuhr von Luftdruck in das Bourdon-Rohr 17, und einen Konvertierungsmechanismus (nicht dargestellt) zum Umsetzen der Deformation des Bourdon- Rohres 17 in eine Bewegung der Anzeigenadel 19, um diese an dem Uhrschild 20 anzuzeigen. Ein Ende des Leitungsrohres 18 öffnet sich in das Bourdon-Rohr 17 und das andere Ende durchtritt luftdicht die hintere Abdeckung 16 und steht nach außen vor. Dadurch wird, wenn das Bourdon-Rohr 17 durch den Luftdruck, der seine Wirkung über das Leitungsrohr 18 ausübt, deformiert wird, die Deformation in eine Bewegung der Nadel 19 umgesetzt, und der Luftdruck kann an der Skala des Uhrschildes 20 abgelesen werden.

An einem Paar diagonaler Ecken der hinteren Abdeckung 16 sind Einsetzöffnungen 23 für die Befestigungsschrauben 36 ausge­ bildet. An jeder eines anderen Paares diagonaler Ecken ist ein Befestigungsstück 25 durch eine Aussparung (Kerbe) 24 gebildet. Das vordere Ende des Befestigungsstücks 25 ist leicht zu dem Gehäuse 2 hin gebogen und ein Eingriffsstück 26 ist an seiner Spitze vorgesehen. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, ist der innere Mechanismus 3 entfernbar an dem Aufnahme­ abschnitt 6 des Gehäuses 2 angebracht, wenn das Eingriffsstück 26 durch Eingreifen in eine Eingriffsöffnung 12 an dem Gehäuse 2 verriegelt wird.

Anstatt die Einsetzöffnung 23 der hinteren Abdeckung 16 vorzusehen, kann der Abschnitt der Einsetzöffnung 23 an der hinteren Abdeckung 16 weggeschnitten werden. In diesem Fall sollte das Rohr 10 um die Dicke der hinteren Abdeckung 16 verlängert werden, so daß die Spitze des Rohres 10 in direkten Kontakt mit der Fluiddruckausrüstung gebracht wird.

Die Frontabdeckung 4 besteht aus transparentem Kunststoff und ist in derselben quadratischen Form ausgebildet wie die vordere Fläche des Gehäuses, und sie weist einen kreisförmigen transparenten Abschnitt 33 auf, der der Fensteröffnung 8 des Gehäuses 2 entspricht, und eine Anzeigeeinheit 34 mit einem Pfeil und/oder einem Symbol, der die Rotationsrichtung zum Entfernen oder Einsetzen anzeigt, wobei der Abschnitt bis auf den transparenten Abschnitt 33 und die Anzeigeeinheit 34 in derselben Farbe eingefärbt ist wie das Gehäuse 2, oder eine rauhe Oberfläche aufweist, so daß er undurchsichtig aussieht.

Der Anzeigeabschnitt 34 ist an einer Position vorgesehen, die mit der Schraubeneinsetzöffnung 11 an jeder des Paares diagonaler Ecken übereinstimmt. Wenn der Kopf 36a der Befestigungsschraube 36 an jeder Gegenbohrung 11a als Hintergrund braun oder schwarz gefärbt ist, kann die trans­ parente Anzeigeeinheit 34 klar identifiziert und abgelesen werden.

An der hinteren Fläche der Frontabdeckung 4 ist eine Vielzahl von Eingriffsstücken 31 für den Eingriff und die Verriegelung in den Befestigungsöffnungen 13 des Gehäuses 2 an dem anderen Paar diagonaler Ecken vorgesehen, wie in den Fig. 4A und B dargestellt ist, und eine Vielzahl von Vorsprüngen (nicht dargestellt) für den Eingriff in die Führungsnuten 14 ist vorgesehen. Jedes der Eingriffsstücke 31 weist eine Klinke 32 auf. Nachdem ein Eingriffsabschnitt 31 über den Abschnitt 13a größerer Breite in die Befestigungsöffnung 13 eingreift, wird die Frontabdeckung 4 in einer Richtung zu dem Abschnitt 13b geringerer Breite entlang dem Bogen der Befestigungsöffnung 13 gedreht, und die Klinke 32 wird an der Kante des Abschnitts 13b geringerer Breite verriegelt. Als Folge hiervon wird die Frontabdeckung 4 an dem Gehäuse 2 angebracht.

Bei dem Bourdon-Rohr-Druckmesser 1 mit der obigen Anordnung wird die innere Vorrichtung 3, die an der hinteren Platte 16 angebracht ist, in dem Aufnahmeabschnitt 6 des Gehäuses 2 angeordnet. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, greift der Eingriffsabschnitt 26 jedes der Eingriffsstücke, die an der hinteren Platte 16 vorgesehen sind, in jede der Eingriffsöff­ nungen 12 ein und die innere Vorrichtung 3 wird in dem Gehäuse 2 zusammengesetzt.

Wenn die Seitenwand des Aufnahmeabschnitts 6 leicht deformiert wird, wird der Eingriff der Eingriffsstücke 26 mit den Eingriffsöffnungen 12 gelöst, und die hintere Abdeckung 16 und die innere Vorrichtung 3 können aus dem Gehäuse 2 entnommen werden.

Als nächstes wird nach dem Einsetzen der Befestigungsschraube 36 in das Rohr 10 an dem Gehäuse 2 über die vordere Fläche des Gehäuses 2, die Frontabdeckung 4 an der vorderen Fläche des Gehäuses 2 angebracht. Somit kann der Druckmesser zusammenge­ setzt werden.

In diesem Fall ist der Kopf 36a der Befestigungsschraube 36 in der Gegenbohrung 11a versenkt und der Kopf 36 behindert nicht, wenn die Frontabdeckung 4 angebracht wird. Nach Anbringung der Frontabdeckung 4 deckt die Frontabdeckung 4 die Gegenbohrung 11a ab und dies verhindert ein Herausfallen der Befestigungsschraube 36 aus dem Gehäuse 2. Dadurch werden während des Transports des Druckmessers 1 oder wenn dieser aus dem Kasten herausgenommen wird, die Befestigungsschrauben 36 nicht auf einfache Weise entfernt oder verloren und dies vereinfacht die Handhabung erheblich.

Außerdem ist die transparente Anzeigeeinheit 34 der Front­ abdeckung 4 an einer der Gegenbohrung 11a entsprechenden Position angeordnet, und der farbige Kopf 36a der Befesti­ gungsschraube 36 kann deutlich gesehen, und die Anzeigeeinheit 34 einfach abgelesen werden.

Der oben beschriebene Bourdon-Rohr-Druckmesser 1 wird an verschiedenen Arten von Fluiddruckausrüstungen oder -vor­ richtungen, wie Drucksteuerventilen, Fluiddruckbetätigungs­ elementen etc. angebracht und verwendet. Die Fig. 7 bis 9 zeigen jeweils einen Betriebsanordnung des Druckmessers 1, der an einem Drucksteuerventil 40 angebracht ist, welches ein Beispiel für eine Fluiddruckausrüstung darstellt.

Wie sich aus Fig. 7 ergibt, umfaßt das Drucksteuerventil 40 einen Einlaßanschluß P für Druckfluid, einen Auslaßanschluß A und einen in einem Fluiddurchgang, der die beiden Anschlüsse miteinander verbindet, angeordneten Ventilsitz 41. Eine Ventilscheibe 42 zum Öffnen und Schließen des Ventilsitzes 41 wird durch die Federkraft einer Ventilfeder 43 in eine Richtung zum Schließen des Ventilsitzes 41 gedrückt. Eine Rückkopplungskammer 46, die über eine Membran 45 unterteilt wird, steht über einen Rückkopplungsdurchgang 47 mit einem Auslaßanschluß A in Verbindung, und die Federkraft einer Druckeinstellfeder 48 wird auf eine Kammer aufgebracht, die der Rückkopplungskammer 46 der Membran 45 gegenüberliegt.

Außerdem umfaßt, wie in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist, das Drucksteuerventil 40 eine Befestigungseinheit 50 zum Be­ festigen des Bourdon-Rohr-Druckmessers 1 über die Befesti­ gungsschraube 36 und einen Anschluß 51 für die Druckmessung, der sich zu der Befestigungseinheit 50 hin öffnet und mit der Rückkopplungskammer 46 in Verbindung steht. Ein Dichtungsring 52 von kreisförmiger Gestalt ist in dem Anschluß 51 für die Druckmessung angeordnet. Dieser Dichtungsring 52 weist einen inneren Durchmesser auf, der geringer ist als der äußere Durchmesser des Verbindungsrohres 18. Durch zwangsweises Einsetzen des Verbindungsrohres 18 in den Dichtungsring 52 wird die äußere Umfangsfläche des Verbindungsrohres 18 über die innere Umfangsfläche des Ringes abgedichtet, und die innere Umfangswand des Anschlusses 51 für die Druckmessung wird über die äußere Umfangfläche des Ringes abgedichtet.

Zur Befestigung des Bourdon-Rohr-Druckmessers 1 an dem Drucksteuerventil 40 wird die hintere Fläche des Druckmessers auf die Befestigungseinheit 50 aufgebracht, und das von der hinteren Abdeckung 16 vorstehende Verbindungsrohr 18 wird in den Dichtungsring 52 eingesetzt. Die Frontabdeckung 4 des Druckmessers 1 wird entfernt und die Befestigungsschraube 36 wird in der Schraubenöffnung der Befestigungseinheit 50 angeordnet. Dann wird die Frontabdeckung 4 angebracht.

Bei dem auf diese Weise angebrachten Bourdon-Rohr-Druckmesser 1 fließt Luftdruck in dem Drucksteuerventil 40 durch das Verbindungsrohr 18 über den Anschluß 51 für die Druckmessung in das Bourdon-Rohr 17, und das Bourdon-Rohr 17 wird defor­ miert. Die Deformation wird dann durch den Konvertierungsmecha­ nismus in die Bewegung der Anzeigenadel 19 umgesetzt, und die Bewegung durch die Anzeigenadel 19 an dem Uhrschild 20 angezeigt.

Hierbei dient der Dichtungsring 52 der Abdichtung einer Lücke zwischen der äußeren Umfangswand des Verbindungsrohres 18 und der inneren Umfangswand des Anschlusses 51 für die Druck­ messung, und die Dichtung erfolgt nicht durch starkes Pressen des Dichtungsrings 52 zwischen der hinteren Abdeckung 16 des Druckmessers und der Befestigungseinheit 50 der Fluiddruck­ ausrüstung, wie es herkömmlicherweise der Fall ist. Aus diesem Grund besteht keine direkte Verbindung zwischen dem Dichtungs­ grad und der Befestigungskraft der Befestigungsschraube 36. Somit ist, selbst wenn die Befestigungskraft der Befestigungs­ schraube 36 ausreicht, um den Druckmesser 1 zu befestigen, aber zu niedrig ist, um den Dichtungsring 52 zusammen­ zudrücken, oder wenn die Befestigungsschraube 36 aufgrund von Vibrationen oder anderen Gründen gelöst wird, die Dichtwirkung nicht reduziert, und es ist immer möglich, die erforderliche Dichtwirkung zu gewährleisten.

Außerdem besteht keine Notwendigkeit, die Genauigkeit der Flachheit der Oberfläche der hinteren Abdeckung 16 und der Befestigungseinheit 50 zu erhöhen, so daß diese Komponenten auf einfachere Weise hergestellt werden können.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform sind zwei Gruppen von Befestigungseinheiten 50 und Anschlüssen 51 für die Druckmessung an dem Drucksteuerventil 40 vorgesehen, und der Druckmesser 1 ist an einer dieser Gruppen angebracht, während das andere Ende über einen Stopfen 54 verschlossen ist. Die Befestigungseinheit 50 und der Anschluß 51 für die Druck­ messung können jedoch auch nur in einer Gruppe vorgesehen sein.

Bezugszeichenliste

1 Druckmesser (Manometer)
2 Gehäuse
3 innere Vorrichtung
4 Frontabdeckung
5 dicker Wandabschnitt
6 Aufnahmeabschnitt
7 Anzeigestiftbefestigungsabschnitt
7a vordere Kante
7b hintere Kante
8 Fensteröffnung
9 Abstufung
10 Metallrohr
11 Schraubeneinsetzöffnung
11a Gegenbohrung
12 Eingriffsöffnung
13 Befestigungsöffnung
13 Abschnitt größerer Breite
13b Abschnitt geringerer Breite
14 Führungsnuten
16 hintere Abdeckung
17 Bourdon-Rohr
18 Verbindungsrohr
19 Anzeigenadel
20 Uhrschild
23 Einsetzöffnungen
24 Aussparung
25 Befestigungsstück
26 Eingriffsstück
28 Anzeigestift
31 Eingriffsstück
32 Klinke
33 transparenter Abschnitt
34 Anzeigeeinheit
36 Befestigungsschraube
36a Kopf
40 Drucksteuerventil
41 Ventilsitz
42 Ventilscheibe
43 Ventilfeder
45 Membran
46 Rückkopplungskammer
47 Rückkopplungsdurchgang
48 Druckeinstellschraube
50 Befestigungseinheit
51 Anschluß
52 Dichtungsring
54 Stopfen
A Auslaßanschluß
P Einlaßanschluß

Claims (1)

1. Befestigungsmechanismus zum Befestigen eines Bourdon- Rohr-Druckmessers (1), der die Deformation eines Bourdon- Rohres (17) in eine Bewegung einer Anzeigenadel (19) umsetzt und diese an einem Uhrschild (20) anzeigt, an einer Fluid­ druckausrüstung (40), die einen Anschluß (51) zur Druckmessung aufweist, wenn das Bourdon-Rohr mit dem Anschluß (51) zur Druckmessung in Verbindung steht, gekennzeichnet durch:
   ein Verbindungsrohr (18), das an dem Druckmesser (1) derart befestigt ist, daß sein eines Ende mit dem Bourdon-Rohr (17) verbunden ist, und daß sein anderes Ende von der hinteren Fläche des Druckmessers (1) vorsteht;
   einen Dichtungsring (52), der in dem Anschluß (51) für die Druckmessung in der Fluiddruckausrüstung angeordnet ist und einen inneren Durchmesser aufweist, der geringer ist als der Durchmesser des Verbindungsrohres (18) und der zum Abdichten einer Lücke zwischen der äußeren Umfangsfläche des Verbin­ dungsrohres (18) und einer inneren Umfangswand des Anschlusses (51) verwendet wird, wenn das Verbindungsrohr (18) zwangsweise in ihm angeordnet wird; und
   eine Befestigungsschraube (36) für die Befestigung des Druckmessers (1) an der Fluiddruckausrüstung, wenn das Verbindungsrohr (18) in dem Dichtungsring (52) angeordnet ist.