DE2660963C2 - - Google Patents
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L7/00—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
- G01L7/02—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges
- G01L7/08—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges of the flexible-diaphragm type
- G01L7/084—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges of the flexible-diaphragm type with mechanical transmitting or indicating means
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Differenzdruckmesser der im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
Bei einem aus der US-PS 36 45 140 bekannten Differenzdruckmesser
ist der gesamte Verstellmechanismus einschließlich Blattfeder,
Magnet und Schnecke sowie einschließlich dem von der Schnecke getragenen
Zeiger mit darunterliegender Skala innerhalb der Niederdruckkammer
angeordnet, was Probleme hinsichtlich der Lagerung
und auch hinsichtlich der Nulleinstellung und Justierung mit sich
bringt, weil die Kammer bzw. der Druckraum ständig druckfest abgeschlossen
sein müssen.
Bei einem gattungsgemäßen Differenzdruckmesser, der in der US-PS
33 73 614 beschrieben ist, ist die Schnecke druckmäßig vom Druckraum
getrennt und der Zeiger befindet sich außerhalb des Druckgehäuses.
Die druckmäßige Trennung erfolgt dabei durch ein rohrförmiges,
der Schnecke angepaßtes Gehäuse, das die Schnecke umschließt
und in den Druckraum eingebaut und gegenüber diesem abgedichtet
ist. Das rohrförmige Gehäuse ist in eine Gewindebohrung
des Gehäusedeckels eingeschraubt, was zusätzliche Bearbeitungsvorgänge
und einen erheblichen Dichtungsaufwand erfordert, da die
Gewindeverbindung zwischen der Hochdruckkammer und der äußeren
Atmosphäre verläuft und absolut leckdicht gestaltet sein muß. Ferner
besteht die Gefahr von Fehlanzeigen, wenn infolge hoher Drücke das
Gehäuse auch nur einer geringfügigen Deformation ausgesetzt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen
Differenzdruckmesser derart zu verbessern, daß ohne zusätzliche
Dichtungsprobleme für ein Schneckengehäuse die Schnecke für jede
Druckdifferenz eine genaue Anzeige bei hoher Empfindlichkeit
liefert und eine einfache Justierung gewährleistet.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Da die Schnecke außerhalb der Druckkammer angeordnet ist, wird die
Gehäuseabdichtung durch keine zusätzlichen Dichtstellen belastet.
Das dünnwandige Magnetflußfenster des Gehäuses gewährleistet eine
einwandfreie Stellungsübertragung, ohne die Stabilität des Gehäuses
zu beeinträchtigen. Die durch das Magnetfenster bedingte Wandschwächung
erfolgt lediglich über den kleinen Bereich des Magnetfensters,
wobei durch die zylindrische Krümmung, die beidseitig
in den dickwandigen Gehäuseaufbau übergeht, eine günstige Stabilität
gewährleistet ist. Eine Deformation des Magnetfensters selbst kann
auf die Anzeige keinen Einfluß ausüben, weil eine Berührung der
Schnecke durch das deformierte Fenster nicht möglich ist.
Die übrigen Lageranordnungen des Meßwerks und der Nulleinstellvorrichtung
können derart angeordnet werden, daß selbst bei Deformation
des Gehäusedeckels eine Fehlanzeige vermieden wird. Für diesen Zweck
vorgesehene Maßnahmen finden sich in dem Patentanspruch 2. Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
3 und 4.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Ansicht eines
Differenzdruckmessers;
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 gemäß Fig. 4,
wobei Membran, Bereichsfeder und die zugeordneten
Teile der Übersichtlichkeit wegen weggelassen
sind,
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 3-3 gemäß
Fig. 4, wobei die Gehäuseabdeckung, die Anzeigeskala
und der Schraubenzeigerarm sowie der Querträger
und andere zugeordnete Teile der Übersichtlichkeit
wegen ausgelassen sind, wobei jedoch
die Schraube in ihrer Arbeitsstellung schematisch
dargestellt ist,
Fig. 3A eine der Fig. 3 entsprechende Teilansicht einer
abgewandelten Ausführungsform,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 gemäß Fig. 1,
Fig. 5 einen Schnitt des Gehäuses allein längs der Linie
5-5 gemäß Fig. 3,
Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Schnittansicht
längs der Linie 6-6 gemäß Fig. 3,
Fig. 7 eine Draufsicht auf die Innenseite der Grundplatte,
betrachtet längs der Linie 7-7 gemäß Fig. 4,
Fig. 8 eine Seitenansicht von Magnet und Schraube, betrachtet
von der Seite, die der Betrachtungsseite
gemäß Fig. 4 entgegengesetzt ist,
Fig. 9 eine Ansicht der Schraube, betrachtet in Richtung
der Pfeile 9-9 gemäß Fig. 8,
Fig. 10 eine Draufsicht der Lagerplatte für die Bereichsfeder
und die zugeordneten Teile,
Fig. 11 eine Stirnansicht der Lagerung in Richtung der
Pfeile 11-11 gemäß Fig. 10 betrachtet,
Fig. 12 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Lagerplatte
mit der Bereichsfeder und dem einstellbaren
Schwenkpunkt,
Fig. 13 eine Draufsicht der Lagerplatte gemäß Fig. 12,
teilweise abgebrochen,
Fig. 14 eine Schnittansicht nach der Linie 14-14 gemäß
Fig. 13,
Fig. 15 eine Teilansicht aus Fig. 4, welche in größerem
Maßstab die Null-Einstellvorrichtung erkennen
läßt,
Fig. 16 einen Schnitt nach der Linie 16-16 gemäß Fig. 15,
Fig. 17 eine Draufsicht auf die Null-Einstellvorrichtung
gemäß Fig. 15.
In den Fig. 1 und 4 bezeichnet das Bezugszeichen 10
allgemein einen Differenzdruckmesser, der ein Gehäuse
12 mit einem Gehäuseteil 14 aufweist, das einen Deckel
16 trägt, durch den die Skalenscheibe 20 sichtbar ist,
über die der Zeiger 22 hinwegstreicht. Die Skala besitzt
eine Teilung mit einer Null-Markierung und Druckmarken,
wie dies bei 23 in Fig. 1 dargestellt ist.
Auf der Rückseite des Gehäuses 14 befindet sich eine
Grundplatte 24, die durch Schrauben 26 am Gehäuseteil
14 festgelegt ist, die durch Löcher 27 in der Grundplatte
gesteckt und in Gewindebohrungen 29 eingeschraubt
sind. Der Deckel 16 ist bei 28 (Fig. 4) aufgeschraubt.
Der Druckmesser 10 besitzt eine Membran 30, die zwischen
dem Gehäuseteil 14 und der Grundplatte 24 verspannt ist.
Der Gehäuseteil 14 und die Grundplatte 24 definieren
einen Druckraum 32, in dem die Membran 30 so angeordnet
ist, daß sie den Druckraum 32 in zwei getrennte Druckkammern
33 und 34 beidseits der Membran unterteilt, wobei
die Kammer 34 die Kammer höheren Druckes ist.
Der Druckmesser 10 weist eine Bereichsfeder 38 in
Gestalt einer Blattfeder 39 auf, die auslegerartig an
ihrem einen Ende 41 innerhalb der Kammer 34 eingespannt
ist und einen Magnet 42 am anderen Ende 40 trägt.
Die Bereichsfeder 38 ist mit der Membran 30 über ein
Gestänge 44 derart verbunden, daß Änderungen der Drücke
in den Kammern 33 und 34 durch eine entsprechende Bewegung
der Membran 30 in eine Bewegung der Blattfeder 38 umgesetzt
werden, wobei das freie Ende 40 der Blattfeder ausgelenkt
wird, an welchem der Magnet 42 angeordnet ist.
Der Differenzdruckmesser 10 weist eine Schnecke 50 mit
einer Schraubenfläche auf, die um ihre Längsachse 51
im Trägerrahmen 52 drehbar ist. Dieser Trägerrahmen
ist auslegerartig an seinen Schenkeln 54 (Fig. 1) gelagert.
Der Zeiger 22 ist an der Schnecke 50 festgelegt, so daß
bei ihrer Drehung um die Längsachse 51 die Lage des
Zeigers sich relativ zur Skala 20 ändert, um eine
Differenzdruckablesung zu liefern. Die Schnecke 50 dreht
sich bei Bewegung des Magneten 52 nach oben oder unten
gemäß Fig. 4 unter der Wirkung der Differenzdrücke in
den Kammern 33 und 34 oder bei Bewegung des Trägerrahmens
52 relativ zum Gehäuse 14 durch Betätigung der Null-Einstellvorrichtung
53, die benutzt wird, um den Zeiger 22
auf der Skala auf den Nullwert einzustellen.
Der Gehäuseteil 14 definiert eine Druckwand 60, die teilweise
die Hochdruckkammer 34 begrenzt. Die Druckwand 60
ist so gestaltet , daß sie eine langgestreckte Ausnehmung
62 definiert, in der die Bereichsfeder 38 liegt. Die
Wand 60 quer zur Kammerausnehmung 62 besitzt eine U-förmige
Gestalt (Fig. 5) und benachbart zur Schnecke 50
ist eine Vertiefung 63 zur Aufnahme des Magneten 42 vorgesehen.
Benachbart zur Vertiefung 63 difiniert die Druckwand 60
eine Querwand 64, die die in Fig. 2, 3 und 6 dargestellte
Querschnittsform besitzt. Somit definiert die Querwand 64
eine außen konkav gestaltete abgerundete Vertiefung 66,
in der die Schnecke 50 liegt. Die Querwand 64 innerhalb
der Ausnehmung 62 und demgemäß innerhalb der
Druckkammer 32 definiert eine konkav abgerundete Vertiefung
67, in die der Magnet 42 einsteht, um mit der
Schnecke 50 zusammenzuwirken.
Wie aus den Fig. 2, 4 und 6 ersichtlich, sind die
abgerundeten Vertiefungen 66 und 67 in Längsrichtung
der Schnecke verlaufend angeordnet und sie liegen im
wesentlichen parallel zur Längsachse 51 der Schnecke.
Die Vertiefungen 66 und 67 bilden einen dünnen Wandabschnitt
70, welcher als Magnetflußfenster wirkt, durch
das der Magnetfluß des Magneten 42 wirken kann, um die
Lage der Schnecke 50 einzustellen.
Der Druckwandabschnitt 70 ist einstückig mit der Druckwand
60 hergestellt. Die Druckwand 60 geht in der Nähe
der Basis des Abschnitts 70 einstückig in eine Ausnehmung
71 über, die vom Gehäuseteil 14 definiert wird,
um einen Arbeitsraum 73 zu bilden, in dem die Schnecke
50 und die ihr zugeordneten Teile liegen. Die Vertiefung
66 ist so gestaltet, daß sie nicht mehr als etwa die
Hälfte des Umfangs der Schnecke 50 umschließt.
Der Magnet 42 besitzt gegenüberliegende ebene Polflächen
72 und 74 (Fig. 8). Der Magnet 42 liegt mit seinen Polflächen
72 und 74 parallel zur Achse 51 der Schnecke 50.
Der Magnet 42 ist so magnetisiert, daß er eine Magnetachse
76 erhält, die senkrecht zu den Polflächen 72
und 74 steht. Der Magnet 42 ist so gelagert, daß seine
Magnetachse 76 die Achse 51 senkrecht schneidet. Der auf
die Schraube hingerichtete Magnetpol kann entweder
ein Südpol oder ein Nordpol sein.
Die Materialien, aus denen der Gehäuseteil 14 die
Grundplatte 24 und der Ring 282 bestehen, sind nicht
ferromagnetisch und bestehen aus Aluminium oder
Messing oder Legierungen hiervon.
Die Schnecke 50 besitzt einen einzigen schraubenlinienförmig
verlaufenden Rand 80. Die Schnecke 50 besitzt
eine innere zylindrische Spindel 82 mit einer
einzigen Schraubenfläche 84, die den Schraubenrand 80
definiert. Die Schnecke 50 besteht aus ferromagnetischem
Material, z. B. aus Stahl.
Die Schnecke 50 und der Magnet 42 sind so angeordnet,
daß der Rand 80 der Schraubenfläche 84 diagonal der
Polfläche 72 in einem Abstand von etwa 1,5 mm gegenübersteht
und der Druckwandabschnitt, welcher dazwischen
liegt, besitzt eine Dicke von etwa 0,8 mm bis 1,0 mm.
Wie aus Fig. 3 und 8 ersichtlich, läuft die Schraubenfläche
84 über eine einzige 360°-Windung, um die Schraube
bezüglich ihrer Masse um die Achse auszubalancieren.
Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine
Schnecke 50 mit einem einzigen Gang vorgesehen, jedoch
kann auch eine doppelgängige Schnecke 50 A (Fig. 3A)
Verwendung finden.
Aus Fig. 4 und 10 bis 14 ist ersichtlich, daß die Bereichsfeder
auf einer getrennten Trägerplatte 90 angeordnet ist,
statt sie fest am Gehäuseteil 14 zu verankern.
Die Trägerplatte 90 liegt innerhalb des Druckraumes
32 (Fig. 4) und sie besitzt keine Verbindung mit dem
Gehäuseteil 14 außer am Seitenrand 87 der Platte 90.
Demgemäß bilden Bereichsfeder 38 und Trägerplatte 90
einen Bereichsfederaufbau 91, der auch eine Federeinstelleinrichtung
92 zur Eichung des Federbereichs einschließt. Dieser weist eine Klemmvorrichtung 93 auf, die
einen U-förmigen Klemmkörper 89 umfaßt, der über die
Blattfeder 39 greift und längs der Führung 94 durch
einen Antrieb 95 bewegbar ist. Außerdem ist ein Klemmverriegelungskörper
96 vorgesehen, welcher abgeschrägte
Enden 97 und 98 aufweist, die mit Rampen 99 und 101 der
Platte 90 zusammenwirken, wenn sie durch den Antrieb
103 bewegt werden, um die Klemmeinrichtung 93 gegen die
Blattfeder 39 an der für den betreffenden Bereich gewünschten
Stelle einzustellen. Wenn das Klemmverriegelungsglied
96 durch Betätigung des Antriebs 103 gelöst
wird, dann kann der Klemmkörper 93 in Längsrichtung
der Bereichsfeder verschoben werden, um den Auslenkpunkt
an die gewünschte Stelle zu verlegen.
Die Trägerplatte 90 wird in der Kammer 34 dadurch gehaltert,
daß der Raum 32 eine Außenwand 105 besitzt,
die kegelstumpfförmig ausgebildet ist und in Richtung
auf die Druckwandausnehmung 62 konvergiert, wobei der
Rand 87 der Platte 90 eine komplementäre Passung für
den Druckkeil der Platte 90 innerhalb des Raumes 32
liefert. Weiter besteht keine Verbindung der Platte 90
nach dem Gehäuseteil 14.
Auf diese Weise ist die Bereichsfeder 38 vom
Gehäuseteil 14 getrennt, und dadurch werden nachteilige
Wirkungen auf die Bereichsfeder vermieden,
wenn der Gehäuseteil 14 bei hohen Drücken im Druckraum
32 ausgebogen wird.
Die Null-Einstellvorrichtung 53 ist ebenfalls so angeordnet,
daß nachteilige Wirkungen infolge einer
Verbiegung des Gehäuseteils 14 bei hohen Drücken im
Raum 32 ausgeschaltet werden, und zu diesem Zweck ist
ein Halteblech 107 am Rahmen 52 (Fig. 4 und 15) befestigt,
und dieses führt mit seinem Gewinde eine Einstellschraube
109, die von einem Halter 111 gehäusefest in Axialrichtung
abgestützt ist, welcher einen Fuß 113 besitzt,
der im Gehäuseteil 14 auf die Achse 51 der
Schnecke 50 ausgerichtet gehaltert wird.
Auf diese Weise wird erreicht, daß jede Auslenkung des
Gehäuseteils 14 im Bereich der Ausnehmung 71 unter der
Wirkung von Hochdrücken im Raum 32 eine entsprechende
Bewegung der Schraube kompensiert, die infolge einer
Auslenkung des Gehäuseteils 14 auftreten könnte, an dem
der Rahmen 52 befestigt ist.
Im Betrieb sind die Hochdruck- und die Niederdruckanschlüsse
des Meßgerätes in geeigneter Weise mit der
Hochdruckquelle bzw. der Niederdruckquelle verbunden,
die einen Differenzdruck auf die Membran 30 ausüben mit
der Folge, daß die Membran der Blattfeder 38 über das
Gestänge 44 bewegt und den Magneten 42 proportional
hierzu verschiebt, so daß eine entsprechende Drehung
der Schnecke 50 zustande kommt. Da der Magnetfluß die
Schraubenfläche 84 in der Nähe der magnetischen Polfläche
72 zu halten sucht, wie dies in den Fig. 3,
4 und 8 angedeutet ist, bewirkt eine Bewegung
des Magneten 42 in Längsrichtung zu der Schraubenachse
eine Drehbewegung der Schnecke, wodurch die
Lage des Zeigers relativ zur Skala 20 infolge der
Magnetkopplung verändert wird.
Die Drücke in der Hochdruckkammer 34 sind von der
Schnecke 50 völlig abgeschirmt, während gleichzeitig
die Bemessung der Druckwand 70 die Magnetlinien des
Flusses hindurchtreten läßt, um die gewünschte Magnetkopplung
mit der Schnecke 50 zu gewährleisten. Die
geringe Dicke der Druckwand 70 ist wegen der abgerundeten
Ausbildung der Vertiefung 66 und 67 und der gleichförmigen
Verbindung möglich, die der Wandabschnitt 70
mit der Druckwand 60 besitzt. Die Gestaltung der Teile
führt dazu, daß der Wandabschnitt 70 unter den Drücken
innerhalb der Kammer 34 ausgebogen wird, wodurch unerwünschte
Beanspruchungen des Magnetfensters der Druckwand
verhindert werden.
Wenn das Gehäuseteil 14 und die Grundplatte 24 aus
Aluminium bestehen, dann kann der Gehäuseteil 14 Gesamtdrücke
in der Größenordnung von 70 kg/cm² aufnehmen. Bei
Benutzung hochfester Legierungen, beispielsweise von
Manganbronze oder Aluminiumbronze, können noch höhere
Gesamtdrücke ausgeübt werden.
Die Anordnung von Magnet 42 und Schraube 50 ist in Verbindung
mit Meßgeräten besonders geeignet, bei denen
eine Druckwand 60 vorgesehen ist. Die Wirksamkeit der
Bewegungsübertragungskupplung ist jedoch auch anwendbar
bei Meßgeräten jener Bauart, bei der Magnet und
Schnecke in einer Kammer untergebracht sind.
Die Bereichsfederanordnung 91 ist vom Gehäuseteil 14
getrennt und sie ist demgemäß frei von nachteiligen
Einflüssen bei einer Verbiegung des Gehäuses unter
der Beanspruchung der Hochdrücke im Raum 32. Außerdem
ist die Nulleinstellung 53 so ausgebildet, daß jeder
Ablenkung oder Verbiegung des Gehäuseteils 14 im Abschnitt
71 jede Bewegung der Schraube kompensiert, die
eine Folge der Verbiegung des Gehäuseteils sein könnte,
an dem der Schraubenträgerrahmen 52 angeordnet ist.
Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die
Grundplatte 24 mit Hochdruck- und mit Niederdruckverbindungen
ausgestattet, und die Grundplatte weist zu
diesem Zweck zwei gegenüberliegend angeordnete, mit
Gewinde versehene Fassungen 100 auf (Fig. 4 und 7),
von denen jede mit einem Niederdruckkanal 102 in Verbindung
steht, der mit der Niederdruckkammer 33 über
Öffnungen 104 in Verbindung steht. Ähnlich geformte,
mit Gewinde versehene Fassungen 106 stehen direkt mit
dem Hochdruckkanal 108 in Verbindung, der mit einem
entsprechend angeordneten Kanal 109 im Gehäuseteil 14
in Verbindung steht, der seinerseits eine Verbindung mit
der Druckkammer 34 herstellt.
Die Membran 30 definiert eine innere ringförmige
flexible Ausprägung 110 und eine äußere ringförmige
flexible Ausprägung 112. Außerdem weist die Membran
einen Umfangrand 114 von O-förmigem Querschnitt
auf, der zwischen dem Gehäuseteil 14 und der Grundplatte
24 in entsprechenden ringförmigen Ausnehmungen
116 und 118 eingespannt ist, die einander gegenüberliegen.
Die innere Ausprägung 110 der Membran 30 ist durch
eine Frontplatte 120 und eine Rückplatte 122 abgedeckt
und unter Niederdruckanwendungen starr. Die
äußere Ausprägung 112 kann, anstelle offen zu liegen,
wie in der Zeichnung dargestellt, ebenfalls mit einer
Verstärkung für höhere Differenzdrücke verstärkt
sein.
Das Gestänge 44 weist eine Schraubenfeder 131 auf, die mit
ihren Enden 133 und 135 auf geeigneten Federtellern 137
und 139 sitzt, die an der Membran bzw. der Bereichsfeder
angeordnet sind. Der Federteller 137 hat zweckmäßigerweise
die Form einer aus Schraube und Mutter bestehenden Klemmeinrichtung,
um die Membran leckfrei zwischen den Platten
120 und 122 einzuspannen. Der Federsitz 139 ist in ähnlicher
Weise ausgebildet und an der Blattfeder 39 verspannt.
Die Enden der Feder 131 sind in geeigneter Weise an den
Sitzflächen 137 und 139 fixiert, beispielsweise durch
Einschrauben in die Enden der Schraubbolzen in den Federsitzen
137 und 139.
Die Trägerplatte 90 der Bereichsfederanordnung 91 besteht
aus einer Scheibe 150 mit Vorsprüngen 152 und 154
auf, deren Enden 156 und 158 die Rampenoberflächen 99
und 101 bilden. Die
Scheibe 150 ist bei 159 mit Einschnitten versehen, in die
Zentrieransätze 161 des Gehäuseteils 14 eingreifen.
Ähnliche Einschnitte 159 A bilden Entlüftungsöffnungen
längs des Seitenrandes 87 der Platte 90.
Wie aus den Fig. 4 und 12 ersichtlich, ist die Blattfeder
39 mit ihrem Ende 41 an dem Vorsprung 154 durch Schrauben
160 festgelegt. Zu diesem Zweck ist das vorspringende Ende
158 des Ansatzes 154 gegabelt und bildet zwei im Abstand
zueinander liegende Endabschnitte 162, die durch die Rampe
101 distanziert sind, auf der das Rampenende 98 des Verriegelungsteils
96 gleitet.
Die Blattfeder 39 erstreckt sich diagonal über die Lagerplatte
90 und liegt über dem Vorsprung 152 und über der
Mittelöffnung 164 in der Lagerplatte 90, durch die das Gestänge
44 hindurchsteht, welches mit der Membran 30 verbunden
ist.
Wie aus Fig. 14 ersichtlich, weist die Führung 94 eine U-förmige
Ausbildung auf, wodurch ein Steg definiert wird,
und es ist eine viereckige Ausnehmung 166 in der Scheibe
150 angeordnet, die sich in Längsrichtung der Feder 39 erstreckt,
und Stege 167 sind auf beiden Seiten vorgesehen,
auf denen die jeweiligen Niederhalteplatten 169 durch
Schrauben 170 festgelegt sind. Die Platten 169 definieren
gegenüberliegende Randabschnitte 168, die über
den Seiten 171 der Ausnehmung 166 liegen, unter der der
Klemmkörper 89 gleitbar angeordnet ist. Die Schienenführung
94 verläuft demgemäß parallel zur Blattfeder 39, wobei
die Platten 169 koplanar und im wesentlichen parallel
zur Ebene der Platte 90 angeordnet sind.
Der Klemmkörper 89 besitzt U-förmige Gestalt und definiert
einen ebenen Stegabschnitt 174, der an der nach
oben weisenden Oberfläche der Blattfeder 39 angreift, und
zwei abstehende Armabschnitte 176 von denen jeder einen
abgebogenen Endabschnitt 178 aufweist, der unter einen
entsprechenden Randabschnitt 168 der jeweiligen Niederhalteplatten
169 greift, um den Klemmkörper 69 gleitbar zu
lagern und in Eingriff mit der Führung 94 zu halten, um
entlang dieser Führung bewegbar zu sein und um eine Verklemmung
mit der Blattfeder 39 in Zusammenwirkung mit dem
Verriegelungsglied 96 durchführen zu können.
Die Mutter 184 ist ein Teil der Antriebsvorrichtung 95 und
sie nimmt eine Antriebsschraube 186 des Antriebs 95 auf,
die drehbar zwischen den Lagerplattenansätzen 152 und 154
gelagert ist. Die Mutter 184 besitzt einen Fußteil 180,
der in der Ausnehmung 166 ruht und gegabelte Endabschnitte
181 aufweist, in denen die abgebogenen Endabschnitte 178
des Klemmkörpers einpassen, um die Mutter 184 zu sichern
und um den Teil 89 mit diesem beweglich festzuklemmen. Der
Boden 182 der Ausnehmung 166, auf welchem der Fußteil 180
gleitet, liegt in der gleichen Ebene wie die Scheibe 150.
Der Klemmverriegelungskörper 96 wird nach rechts bzw.
links gemäß Fig. 4 durch einen Antrieb 103 bewegt, der
eine Spindelmutter 190 aufweist, die auf beiden Seiten unter
dem gleichen Winkel verlaufende Seitenabschnitte 192
besitzt, die mit nach oben vorstehenden Endabschnitten 194
ausgestattet sind, die in entsprechende Ausschnitte 196
eingreifen, welche auf beiden Seiten des Verrieglungskörpers
96 (Fig. 12 und 13) vorgesehen sind. Die Spindelmutter
190 wird von einer Spindel 198 (Fig. 4) durchsetzt,
die in gleicher Weise zwischen den Ansätzen 152 und 154
der Lagerplatte 90 gelagert ist.
Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die
Schraube 186 einen zylindrischen Endabschnitt 200 auf, der
in dem Ansatz 152 gelagert ist, und sie besitzt einen
Kopfteil 202, der im Paßsitz in einer Bohrung 204 der
Schraubspindel 198 liegt, die zu diesem Zweck rohrförmig
ausgebildet ist. Die Schraubspindel 198 weist einen mit
Gewinde versehenen Schaft 206 auf, der am Kopfteil 202 der
Schraube 186 gelagert ist, und es ist ein Kopfteil 208
vorgesehen, der im Ansatz 154 gelagert ist. Der Kopf 208
der Schraubspindel 198 wird in der Arbeitsstellung durch
einen geeigneten Stift 210 verriegelt, der am Ansatz 154
angeordnet ist und in einer Ringnut 212 liegt, die im Kopf
208 der Spindel 198 ausgeformt ist.
Die Schraube 186 und die Spindel 198 sind unabhängig voneinander
drehbar, und der Kopfteil 202 der Schraube 186
weist einen Schlitz auf, in den ein Schraubendreher
eingesetzt werden kann, und der Kopfteil 208 der
Spindel 198 ist mit einer Fassung versehen, in die ein
Werkzeug eingreifen kann. Die Spindel 198 wird
betätigt, um das Verriegelungsorgan 96 gemäß Fig. 4 nach
rechts zu bewegen und demgemäß von den Rampenoberflächen
99 und 101 herunter, um die Bereichsfeder freizugeben und
um ihren Verschwenkpunkt zu verschieben.
Die Spindel 198 wird im Gegensinn gedreht,
um das Verriegelungsorgan 96 gemäß Fig. 4 nach
links zu bewegen und um es normal zur Ebene der Lagerplatte
90 zu bewegen, um eine Verklemmung mit der Blattfeder
39 zu bewirken.
Die Schraube 186 wird, wenn die Klemmeinrichtung 93 freigegeben
ist, gedreht, um den Klemmkörper 89 längs der
Blattfeder so weit zu verschieben, wie dies notwendig ist,
um den Blattfederschwenkpunkt zur Eichung zu versetzen.
Wenn die gewünschte Stellung in bezug auf den Drehpunkt
der Blattfeder erreicht ist, wird die Schraube 198 angezogen,
um die Klemmeinrichtung 93 festzuziehen.
Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die
Klemmeinrichtung 93 einen oder mehrere Abstandshalter 216
auf, die zwischen dem Verriegelungskörper 96 und der Unterseite
der Blattfeder 39 angeordnet sind. Die Zahl der
Abstandshalter, die bei der jeweiligen Ausführungsform benutzt
wird, ändert sich mit der Dicke der Blattfeder 39,
um eine Höheneinstellung in der Klemmvorrichtung 93 vorzusehen.
Wie aus Fig. 12 und 13 ersichtlich, sind die Abstandshalter
an ihren jeweiligen Enden bei 218 geschlitzt,
wobei die Schlitze 218 die Armabschnitte des Klemmkörpers
89 so aufnehmen, daß die Abstandshalter 216 sich mit dem
Klemmkörper 89 bewegen, wenn der Klemmkörper 89 in Längsrichtung
der Führung 94 verschoben wird.
Die Bereichsfederanordnung 91 weist den Magneten 42 auf,
der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einem
Träger 220 (Fig. 12 und 13) U-förmiger Gestalt abgestützt
wird, der zwei im Abstand zueinander liegende Lagerflansche
222 bildet, die in geeigneter Weise bei
224 gelocht sind, um Lagerschrauben 226 aufzunehmen,
die den Träger 220 an der Blattfeder 39 festlegen.
Der Träger 220 definiert einen Magnetgehäuseteil 227,
in den der Magnet 42 untergebracht und beispielsweise
durch Verklebung festgelgt ist.
Der Magnet 42 besteht aus einem Material mit hoher
Koerzitivkraft.
Die Schraube 50 wird zwischen dem festen Lager 230
und dem einstellbaren Lager 232 getragen. Die Arme
54 des Rahmens sind an Gehäuseansätzen 229 (Fig. 5)
durch Schrauben 233 befestigt. Es sind Anschläge 235
(Fig. 1) für den Zeiger vorgesehen. Der Träger 52 ist
derart angeordnet, daß er in der Arbeitsstellung eine
Federvorspannwirkung auf die Null-Einstellträgervorrichtung
111 ausübt und diese gegen den Gehäuseaufbau 71
vorspannt.
Dem Trägerrahmen 52 ist betriebsmäßig eine Null-Einstellvorrichtung
53 zugeordnet. Wie aus jeden Fig. 15
bis 17 ersichtlich, weist der Träger 107 einen
langgestreckten Lagerabschnitt 240 auf, dessen
gegenüberliegende Endabschnitte
242 am Rahmen 52 durch Schrauben 244
festgelegt sind. Einstückig mit dem Längsabschnitt 240 ist
eine Mutter 246 vorgesehen, die rechtwinklig zu dem Abschnitt
240 verläuft und eine Spindel 109 mit ihrem
Schraubgewinde 248 aufnimmt.
Der Null-Einstellträger 111 besitzt einen Teil 250, der
eine ebene Ausbildung hat und konzentrisch gelocht ist,
um ein viereckiges Fenster 252 zu definieren, durch das
der Mutternabschnitt 246 des Trägers 107 vorstehen kann,
um die Spindel 109 zugänglich zu machen.
Der Träger 111 ist so gestaltet, daß er zwei untere bzw.
obere Ansätze 254 und 256 bildet, die rechtwinklig zu dem
Teil 250 verlaufen und demgemäß parallel liegen (Fig. 15).
Die Spindel 109 ist mit dem unteren Ende 258 ihres Gewindeabschnitts
260 in eine Lageröffnung 262 des Vorsprungs
256 eingeschraubt, während das obere Ende 264 des Gewindeabschnitts
260 ohne Gewindeverbindung in einer Führungsöffnung
266 des Ansatzes 254 läuft.
Der Fuß 113 des Trägers 111 ist einstückig hiermit über
einen Verbindungsteil 270 ausgebildet. Es ist zweckmäßig,
daß der Fuß 113 benachbart zu der Achse 51 der Schraube 50
(oder 50 A) liegt und in Eingriff mit dem Gehäuseaufbau 71
steht. Die Wirkung der Hochdrücke im Druckraum 32, insbesondere
innerhalb der Hochdruckkammer 34, besteht darin,
den Abschnitt des Gehäuses auszulenken, an dem der Rahmen
52 befestigt ist, und dies bewirkt auch eine Auslenkung
des Teils 71 um einen entsprechenden Betrag in der gleichen
Weise, so daß hierdurch diese Tendenz der Schraube,
unter einem solchen Druck bei Auslenkung des Gehäuses
verbogen zu werden, automatisch kompensiert wird.
Der Deckel 16 umfaßt einen Teil 280 aus transparentem
Material, der durch einen Schraubring 282 fixiert
ist, welcher über ein Schraubgewinde mit dem Gehäuseteil
14, wie bei 28 angedeutet, verbunden ist. Der Flanschteil
284 des Schraubrings 282 erfaßt den Flansch 286 des Deckelteils
zu diesem Zweck und verspannt diesen gegen eine
geeignete O-Ringdichtung 288, die ihrerseits gegen die
Richtungsoberfläche 290 lagert, welche durch den Gehäuseteil
14 definiert wird.
Die Null-Einstellschraube 109 weist einen
vorstehenden Schenkel 292 auf,
der einstückig hiermit hergestellt ist und einen Sechskant
aufweist, um den Sechskantabschnitt 291 der Spindel
292 aufzunehmen, welch letztere in die zylindrische Bohrung
294 einsteht, welche im Deckelteil 280 angeordnet
liegt. Die Spindel 292 ist mit einem Kopf 296 versehen,
der in geeigneter Weise bei 298 mit einer Nut versehen
ist, um einen Dichtungs-O-Ring 300 aufzunehmen, der in
Dichtungseingriff mit der Bohrung 294 steht. Der Kopf 296
ist mit einem Schlitz 302 zum Einsatz eines Schraubendrehers
ausgestattet.
Der Gehäuseteil 14 ist mit einer mit Innengewinde versehenen
Öffnung 310 kegelstumpfförmiger Gestalt versehen, welche
einen Zugang zur Bereichsfederanordnung 91 ermöglicht.
Die Zugriffsöffnung 310 wird durch einen geeigneten Gewindestopfen
312 verschlossen, der das Gehäuse bei der Öffnung
310 abdichtet. Wenn nur eine Gruppe der mit Gewinde
versehenen Öffnungen 100 und 106 mit den Druckströmungsmitteln
zu verbinden ist, müssen die anderen Anschlüsse
natürlich in geeigneter Weise durch Blindstopfen abgedichtet
werden.
Die Bereichsfederanordnung 91 kann vorher als Unterbaugruppe
zusammengebaut werden und über einen Keilsitz oder
einen Zapfensitz der Platte 90 innerhalb der Seitenwand
105 eingesetzt werden, indem die Platte eingepreßt wird.
Die Einstellungen, die bei der Unterbaugruppe bereits vorgenommen
sind, vermeiden die Notwendigkeit für einen präzisen
Paßsitz dieses Teils, da die Bereichsfeder in ihrer
Arbeitsstellung befindlich ist.
Der Raum 32 und die zugeordneten Teile sind so bemessen,
daß die Kammern 33 und 34 im zusammengebauten Zustand des
Meßgerätes 10 gleiche oder etwa gleiche Volumia haben, um
ein gleiches Ansprechen zu erreichen, unabhängig davon, ob
Gase oder Flüssigkeiten benutzt werden. Zu diesem Zweck
ist die Lagerplatte 90 auf ihrer Hochdruckseite so gestaltet,
daß ein Vorsprung in Gestalt einer Rippe 157 gebildet
wird, die parallel zur Feder 39 verläuft und so bemessen
ist, daß das Volumen der Kammer 34 vermindert wird, um
dieses Volumen demjenigen der Kammer 32 gleichzumachen.
Die Rippe 157 ist einstückig mit dem Ansatz 152 ausgebildet und besitzt
eine durchgehende Öffnung 164. Bei einem ausgeführten
Ausführungsbeispiel besitzt jede Kammer ein Volumen
von etwa 24 cm³. Die Rippe 157 ist so bemessen,
daß sie einen solchen Rauminhalt der Kammer 34 aufnimmt,
daß das Volumen der Kammer 34 das gleiche ist wie
das Volumen der Kammer 32.
Claims (4)
1. Differenzdruckmesser mit einem von einem Gehäuse (14)
umschlossenen Druckraum (32), der durch eine Membran (30) in
eine Hochdruckkammer (34) und eine Niederdruckkammer (33) unterteilt
ist, mit einer Blattfeder (39), die auslegerartig mit
einem Ende (41) gehäusefest und bezüglich ihrer wirksamen Länge
einstellbar abgestützt ist, an ihrem freien Ende einen Permanentmagneten
(42) trägt und durch ein mit der Membran (30) verbundenes
Glied (44) auslenkbar ist, und mit einer druckmäßig vom Druckraum
(32) getrennten, drehbar gelagerten, einen Zeiger (22) tragenden
ferromagnetischen Schnecke (50), deren Schraubenlinienrand dem
Permanentmagneten (42) benachbart liegt, dessen Magnetachse die
Drehachse der Schnecke im wesentlichen senkrecht schneidet und
dessen Bewegung bei Auslenkung der Blattfeder durch magnetische
Anziehung eine Drehung der Schnecke bewirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Permanentmagneten (42)
zusammenwirkende Schnecke (50) außerhalb des vom Druckraum (32)
umschlossenen Raumes angeordnet ist, und daß der zwischen Permanentmagnet
(42) und Schnecke (50) liegende Teil des Gehäuses (14) aus
einem dünnwandigem Magnetflußfenster (70) aus nichtferromagnetischem
Material besteht, das etwa die Hälfte des Umfanges der Schnecke (50)
umfängt und beidseitig in das dickwandige Gehäuse übergeht.
2. Differenzdruckmesser nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die den Zeiger (22) tragende Schnecke
(50) in einem Trägerrahmen (52) drehbar gelagert ist, der auslegerartig
über zwei Schenkel (54) an dem oberen Gehäuserand befestigt ist
(233), und daß der Rahmen (52) eine Nulleinstellvorrichtung (53)
aufweist, deren Träger (107) am Rahmen (52) befestigt ist und mit
einer Spindelmutter auf einer Spindel (109) läuft, deren Lager (111)
mit einem Fuß (113) am Grund der das Fenster (70) bildenden Ausnehmung
(71) auf der Achse (51) der Schnecke (50) angeordnet abgestützt ist.
3. Differenzdruckmesser nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (42) ebene Polschuhe
(92 oder 94) rechteckiger Form besitzt, wobei die eine ebene Polfläche
der Schnecke (50) zugewandt ist und die beiden seitlichen
Ecken der Polfläche seitlich der Achse der Schnecke zu liegen
kommen.
4. Differenzdruckmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfläche um die Schraubenachse
der Schnecke (50) herum so angeordnet ist, daß ein Massenausgleich
bezüglich dieser Achse gewährleistet ist.
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