Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung, bei der als Lagerfluid eine Flüssigkeit verwendet wird;

Fig. 2 die Ausführungsform nach Fig. 1, ausgestaltet als Differenzdruckmeßeinrichtung;

Fig. 3 eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 2;

Fig. 4 den Einsatz der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung gemäß Fig. 3 bei einer Tankwägeeinrichtung;

Fig. 5 eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 4 zur Berücksichtigung von Schwimmdacheinflüssen;

Fig. 6 eine Prinzipdarstellung einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung, bei der das Lagerfluid ein Gas ist;

Fig. 7 eine Ausgestaltung der Ausführungsform nach Fig. 6 zur Differenzdruckmessung; und

Fig. 8 eine Ausführungsform ähnlich derjenigen der Fig. 7, eingesetzt bei einer Tankwägeeinrichtung mit Schwimmdachkompensation.

Fig. 1 zeigt gemäß einer ersten Ausführungsform eine Druckmeßeinrichtung 10 mit einem auf einer Grundfläche abgestützten Zylinder 12, in dem ein Kolben 14 praktisch reibungslos geführt ist, auf dessen obere Kolbenfläche 16 über ein Gas einen Druck P ausgeübt wird, die mittels einer Druckmeßvorrichtung etwa einer Kraftmeßzelle beliebiger Art gemessen wird, gegen die der Kolben 14 in Richtung des Pfeiles P drückt.

Die praktisch reibungslose Lagerung des Kolbens 14 in dem Zylinder 12 erfolgt über hydrostatische Lager 20, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 31 43 919 bekannt sind. Hierzu wird aus einem Tank 22 über eine Pumpe 24 und eine Zuführungsleitung 26 unter Druck eine Lagerflüssigkeit, etwa ein Öl, zugeführt. Ein Teil der Lagerflüssigkeit sammelt sich in Taschen 44. Es dringt jedoch auch Lagerflüssigkeit in den über der Kolbenfläche 16 liegenden Zylinderraum 30, der mit der Zeit von der Lagerflüssigkeit ausgefüllt würde, was zu einer Beeinträchtigung des Meßergebnisses führen würde. Gemäß der Erfindung ist deshalb eine kontrollierte Rückleitung dieser Lagerflüssigkeit aus dem Zylinderraum 30 vorgesehen. Hierzu führt eine Leitung 32 vom Zylinderraum 30 in ein geschlossenes Auffanggefäß 34, das somit unter dem gleichen Druck steht, wie der Zylinderraum 30. Die Menge der Lagerflüssigkeit in dem Gefäß 34 wird nun ständig auf einem vorbestimmten Pegel gehalten. Hierzu ist eine Pegelfeststellvorrichtung 36 vorgesehen, die beispielsweise die Form eines Schwimmers haben kann, dessen Position vorzugsweise optisch oder elektrisch festgestellt wird. Bei Überschreiten eines bestimmten Pegels wird eine Regeleinrichtung 38 aktiviert, die ein Entleerungsventil 42 vorzugsweise über einen Motor 40 solange öffnet, bis der Lagerflüssigkeitsstand wieder unter den Sollpegel abgesunken ist. Die Lagerflüssigkeit fließt zurück in den Tank 22, so daß sich ein geschlossenes System ergibt, bei dem kein Nachfüllen von Lagerflüssigkeit erforderlich ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann überall dort verwendet werden, wo ein Druck über ein Gas übertragen und möglichst genau gemessen werden soll.

Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 1 zur Messung einer Differenzkraft bzw. eines Differenzdrucks. Die bereits bei der ersten Ausführungsform vorhandenen und erläuterten Elemente der Einrichtung sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert.

Bei der Differenzdruckmeßeinrichtung 60 dieses zweiten Ausführungsbeispiels ist der Kolben 14 in einem Zylinder 66 geführt, und werden an gegenüberliegenden Seiten die P₁ undP₀ über ein Gas ausgeübt. Sich im Zylinderraum 30 ansammelnde Lagerflüssigkeit wird wiederum über eine Öffnung 72 in das Gefäß 34 abgeleitet.

Bei der zweiten Ausführungsform ist der Behälter 62 druckdicht ausgeführt, und der Zylinderraum 68 steht zur Ableitung von Lagerflüssigkeit über eine Leitung 70 mit dem Tank 62 in Verbindung. Am Kolben 14 ist seitlich ein Übertragungsglied 64 angeordnet, daß auf die Druckmeßvorrichtung 18 einwirkt, die die Differenz P₁ - P₀ mißt.

Andererseits besteht auch die Möglichkeit, die Differenzdruckmeßeinrichtung symmetrisch auszubilden, wie dies anhand der Differenzdruckmeßeinrichtung 80 der Fig. 3 dargestellt ist, die dann mit offenem Tank 22 arbeiten kann.

Fig. 4 zeigt eine beispielsweise, bevorzugte Anwendung der Differenzdruckmeßeinrichtung 80 der Fig. 3 als Tankwägeeinrichtung. Diese arbeitet mit einem Perlrohr 58, das von einer Gasflasche 52 über ein Einstellventil 54 und eine Leitung 56 gespeist wird. Bekanntlich entspricht der im Perlrohr 58 stehende Druck demjenigen Druck, der in der Ebene des Perlrohrausgangs im Tank 50 herrscht. Für die Bestimmung der Masse der Flüssigkeit 90 ist es erforderlich, den bei geschlossenem Tank 50 sich über der Flüssigkeit bildenden Dampfdruck im Raum 92 zu berücksichtigen. Dieser Druck wird über eine Leitung 82, das Gefäß 34 und eine Leitung 86 an die eine Seite des Kolbens 14 angelegt, während der auf der Leitung 58 anstehende Druck über das Gefäß 34a und eine Leitung 84 an die andere Fläche des Kolbens angelegt wird. Die Kraftmeßvorrichtung 18 zeigt dann die Differenz der beiden Drucke an, aus der sich die Masse der Flüssigkeit im Tank 50 in bekannter Weise errechnen läßt.

In den beiden Leitungen 84, 86 steigt die Lagerflüssigkeit hoch und läuft in den Gefäßen 34 bzw. 34a über. Die in diesen Gefäßen sich befindlichen Öffnungen der Leitungen 84 und 86 sind bevorzugt in gleichem Niveau 88 angeordnet.

Fig. 5 zeigt eine Weiterentwicklung der Anlage nach Fig. 4, wobei Einflüsse des Schwimmdachs auf die Masse der sich im Tank 50 befindlichen Flüssigkeit 90 kompensiert werden.

Das Perlrohr 58 ist bei dieser Ausführungsform möglichst reibungsfrei durch ein Schwimmdach 94 hindurchgeführt. Alternativ dazu kann das Perlrohr aber auch seitlich am Tank 50 an jeder beliebigen Stelle abgedichtet und starr eingeführt sein.

Ein weiteres Perlrohr 96 endet in einem im Schwimmdach 94 ausgebildeten Gefäß 74, dessen Perlöffnung in der Niveauhöhe des Schwimmdachs 94 angeordnet ist. Das zweite Perlrohr 96 ist im Bereich des Tanks 50 flexibel, so daß es ohne weiteres der Bewegung des Schwimmdachs 94 folgen kann. Die Flüssigkeit steigt im Gefäß 74 gerade so hoch, wie es dem durch das Schwimmdach 94 auf die Flüssigkeit ausgeübten Druck entspricht. Das Perlrohr 96 stellt diesen Druck fest und leitet ihn an die eine Fläche des Kolbens 14, während an der anderen der mittels des ersten Perlrohres 58 festgestellte Druck anliegt. Die Druckmeßvorrichtung 18 zeigt somit wiederum die Druckdifferenz an, die zur Berechnung der Masse des Tankinhalts verwendet werden kann.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen eine alternative Ausführungsform der Druckmeßeinrichtung in Anwendung auf Tankwägeeinrichtungen entsprechend den Fig. 4 und 5.

Aus Fig. 6 ist deutlich das Prinzip der Druckmeßeinrichtung gemäß der alternativen Ausführungsform erkennbar. Der Kolben 14 ist wiederum im Zylinder 12 praktisch reibungsfrei geführt und drückt gegen die Kraftmeßeinrichtung 18. Die Lagerung erfolgt bei dieser Ausführungsform dadurch, daß anstelle einer Lagerflüssigkeit ein Lagergas verwendet wird. Die Anordnungen nach den Fig. 4 und 5 vereinfachen sich damit in überraschender Weise, da für das Perlrohr 58 keine eigene Gasversorgung erforderlich ist, sondern das aus den Lagern 120 in den Zylinderraum 130 austretende Gas verwendet wird. Das Gas, vorzugsweise Luft, wird von einer vorzugsweise einstellbaren Gasquelle 152 über die Leitung 126 an die Lager 120 geliefert.

Während Fig. 6 eine Druckmeßeinrichtung mit Absolutmessung zeigt, veranschaulicht Fig. 7 eine Differenzdruckmeßeinrichtung 180 in entsprechender Anwendung auf eine Tankwägeeinrichtung ähnlich derjenigen in Fig. 4. Auch hier ist eine Ableitung des Lagermediums nicht erforderlich, da das in den Zylinderraum 130 austretende Lagergas vorteilhaft für die Versorgung des Perlrohres 58verwendet wird.

Die Ausführungsform nach Fig. 8 entspricht derjenigen nach Fig. 5 unter Verwendung einer Differenzdruckmeßeinrichtung 180 mit Gaslagerung.

Gerade die Ausführungsbeispiele nach Fig. 7 und 8 zeigen die besondere Vereinfachung bei Tankwägeeinrichtungen, wobei keinerlei zusätzliche Vorkehrungen bezüglich der Explosionssicherheit erforderlich sind.

Die Ausführungsform nach Fig. 1 läßt sich in gewissen Fällen weiter dadurch vereinfachen, daß ein geschlossener Tank 22 verwendet wird und die Leitung 32 den Zylinderraum 30 direkt mit dem Inneren des Tanks 22 verbindet.

In Höhe des Pegels im Sammelgefäß 34 kann bevorzugt dadurch auf einen konstanten Wert geregelt werden, daß das Ventil 42 mehr oder weniger geöffnet wird, so daß genausoviel Lagerflüssigkeit abfließt, als in den Zylinderraum 30 eindringt.

Der Pegel im Sammelgefäß 34 wird bevorzugt unter das Niveau des Zylinderraums 34 gelegt, so daß jegliche in letzteren eindringende Lagerflüssigkeit abfließt.

Bei Tankwägeeinrichtungen ohne Schwimmdach wird als Gas bevorzugt ein Schutzgas, bevorzugt Stickstoff, verwendet, das Explosionen sicher verhindert.