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Dokumentenidentifikation DE3821547A1 28.12.1989
Titel Druckmeßeinrichtung
Anmelder Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München, DE
Erfinder Schulz, Winfried, Dr.-Ing., 1000 Berlin, DE
DE-Anmeldedatum 23.06.1988
DE-Aktenzeichen 3821547
Offenlegungstag 28.12.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.12.1989
IPC-Hauptklasse G01L 9/14
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmeßeinrichtung mit induktivem Abgriffsystem (1), das aus mindestens einer elektromagnetischen Spule (5, 6) und einem relativ zu dieser verschiebbaren, von einem Verbindungsteil (12) getragenen Anker (4) besteht. Aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der für die Bauteile verwendeten Werkstoffe kann es bei Temperaturänderungen zu Meßfehlern und zur Ermüdung der Fügestelle zwischen Anker (4) und Verbindungsteil (12) kommen. Diese durch Temperaturänderungen hervorgerufenen Meßfehler und die Beanspruchungen der Fügestelle können dadurch vermieden werden, daß der Ausdehnungskoeffizient des für den Anker (4) verwendeten Werkstoffs dem Ausdehnungskoeffizienten des für das Verbindungsteil (12) verwendeten Werkstoffs entspricht. Druck- und Differenzdruckmessung.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmeßeinrichtung mit einer Meßmembran und einem induktiven Abgriffsystem, das aus mindestens einer elektromagnetischen Spule und einem zu der mindestens einen elektromagnetischen Spule verschiebbaren, aus einem weichmagnetischen Werkstoff hergestellten Anker gebildet ist, wobei der Anker über ein Verbindungsteil mechanisch mit der Meßmembran verbunden ist. Dabei wird unter Druckmeßeinrichtung sowohl eine Einrichtung zum Messen einer Druckdifferenz gegenüber Atmosphärendruck als auch eine Einrichtung zum Messen der Differenz unterschiedlich hoher Drücke, wie sie zur Durchflußermittlung verwendet wird, verstanden.

Aus einem Prospekt der Fa. SEREG CONTROLE INDUSTRIEL "Baureihe 6000/Elektronische Druck- und Differenzdruck-Meßumformer" ist eine Druckmeßeinrichtung bekannt, bei der eine in einem Gehäuse befindliche Meßzelle eine Meßmembran aufweist, in deren Zentrum ein Ende eines Verbindungsteils befestigt ist. Mit dem anderen Ende des Verbindungsteils ist ein als Anker dienender Magnetkern mechanisch fest verbunden. Auf die Meßmembran wirken beidseitig Drücke ein, die bei unterschiedlicher Größe zu einer Auslenkung der Meßmembran führen. Diese Auslenkung bewirkt über das Verbindungsteil eine axiale Verschiebung des Ankers, die von zwei elektromagnetischen Spulen erfaßt und in ein elektrisches Ausgangssignal umgewandelt wird.

Es ist ferner aus einem Aufsatz von Dr.-Ing. K. Wanser in der Druckschrift "messen + prüfen / automatik", Dezember 1979, S. 950 ff. bekannt, als Werkstoff für Anker in induktiven Abgriffsystemen von Druckmeßeinrichtungen Ferrit zu verwenden. Eine für diesen Verwendungszweck ungünstige Eigenschaft von Ferrit ist ein starkes Schrumpfen infolge der bei der Herstellung des Ankers erforderlichen Wärmenachbehandlungen bei hohen Temperaturen; zur Erzielung einer eng tolerierten Maßhaltigkeit ist daher eine Nachbearbeitung erforderlich. Diese ist aufgrund der extremen Härte von Ferriten nur mit teuren Werkzeugen möglich. Außerdem beträgt der Ausdehnungskoeffizient von Ferrit ungefähr 2/3 des Ausdehnungskoeffizienten von Stahl. Dies führt zu Relativbewegungen zwischen Anker und Verbindungsteil bei Temperaturänderungen, wenn das Verbindungsteil aus Stahl besteht; die Verbindungstechnik zwischen dem Anker und dem Verbindungsteil wird dadurch problematisch. Beispielsweise besteht bei Klebungen die Gefahr, daß die Fügestelle nach häufigen Temperaturwechselspielen ermüdet. Außerdem kann es aufgrund der unterschiedlichen Werkstoffe der Einzelteile der Druckmeßeinrichtung bei Temperaturänderungen zu Meßfehlern kommen.

Erfindungsgemäß ist bei einer Druckmeßeinrichtung der eingangs angegebenen Art vorgesehen, daß der Anker aus einem weichmagnetischen Werkstoff mit einem Ausdehnungskoeffizienten besteht, der dem Ausdehnungskoeffizienten des für das Verbindungsteil verwendeten Werkstoffs entspricht.

Die gewählte Kombination der Werkstoffe wirkt sich besonders vorteilhaft auf die mechanische Verbindung von Anker und Verbindungsteil aus, da Relativbewegungen von Verbindungsteil und Anker aufgrund des nahezu gleichen Ausdehnungskoeffizienten kaum auftreten. Dies erlaubt, eine auch nach vielen Temperaturwechselspielen zuverlässig bestehende Verbindung, beispielsweise durch einfaches Kleben, herzustellen. Außerdem treten keine unterschiedlichen Längenausdehnungen und damit kaum Meßfehler infolge Temperaturänderungen auf.

Für den Anker und das Verbindungsteil können verschiedene Werkstoffe gewählt werden, sofern sie denselben thermischen Ausdehnungskoeffizienten haben. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn das Verbindungsteil aus unmagnetischem Stahl besteht und der Anker aus einem auf preßtechnischem Wege aus weichmagnetischen Pulvern aus Eisen-, Nickeleisen- oder Siliziumeisen-Legierungen und Bindemitteln hergestellten Pulververbundwerkstoff besteht.

Ein geeigneter Werkstoff dieser Art ist beispielsweise der in einem Prospekt M 052 "COROVAC-weichmagnetische Pulververbundwerkstoffe für Kerne und Formteile", Ausgabe 3/1987 der Fa. VACUUMSCHMELZE beschriebene Werkstoff. Bei diesem Werkstoff ist ein genaues Pressen und damit eine hohe Maßhaltigkeit ohne aufwendige Nachbehandlungen möglich. Die Wärmenachbehandlung erfolgt in der Preßform bei relativ niedrigen Temperaturen (ca. 200°C), so daß nahezu kein Schwund durch Schrumpfen auftritt. Da der Werkstoff relativ weich ist, ist ggf. eine spanende Nachbearbeitung mit einfachen Werkzeugen möglich.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung sieht vor, daß ein die mindestens eine elektromagnetische Spule tragender Spulenkörper aus dem für den Anker verwendeten Werkstoff besteht. In diesem Fall kann keine nennenswerte Relativbewegung des Ankers zum Spulenkörper bei Temperaturveränderungen auftreten. Aus derartigen Relativbewegungen resultierende Meßfehler werden damit weitgehend vermieden.

Zur Verbesserung des magnetischen Flusses und damit zur weiteren Verminderung von Meßfehlern ist es vorteilhaft, daß die mindestens eine elektromagnetische Spule von einem Ring umgeben ist, der aus demselben weichmagnetischen Werkstoff wie der Anker besteht.

Eine besonders montagegerechte und vorteilhaft zu justierende Fortbildung der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung sieht vor, daß der Anker auf einem zumindest teilweise hohlzylindrisch ausgeführten Konstruktionsteil aufgebracht ist, das aus einem Werkstoff mit einem Ausdehnungskoeffizienten besteht, der dem Ausdehnungskoeffizienten des für den Anker verwendeten Werkstoffs entspricht, und daß das Konstruktionsteil mit dem Verbindungsteil verbunden ist. Für den Anker und das Konstruktionsteil können also ebenfalls verschiedene Werkstoffe gewählt werden, sofern sie denselben thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Weil bei derartiger Werkstoffwahl keine Relativbewegungen bei Temperaturänderungen zwischen dem Konstruktionsteil und dem Anker auftreten, kann der Anker mit einem einfachen Fügeverfahren, beispielsweise durch Kleben, auf dem Konstruktionsteil fixiert werden. Zum Abgleich des induktiven Abgriffsystems muß der Anker in eine bestimmte Position zu der bzw. den elektromagnetischen Spulen gebracht werden. Dies geschieht dadurch, daß das den Anker tragende Konstruktionsteil auf dem Verbindungsteil in axialer Richtung verschoben wird, bis die Sollposition erreicht ist.

Dazu können der Außendurchmesser des Verbindungsteils und der Innendurchmesser des hohlzylindrisch ausgeführten Konstruktionsteils so aufeinander abgestimmt sein, daß das Konstruktionsteil bei spielfreiem Sitz auf dem Verbindungsteil verschiebbar ist; dabei sind die der Meßmembran abgewandten Enden des Konstruktionsteils und des Verbindungsteils derart ausgebildet, daß an ihnen eine Vorrichtung zum Abgleich angreifen kann.

Eine vorteilhafte Fortbildung der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung besteht darin, daß das Konstruktionsteil an seinem einen Ende ein Innengewinde aufweist, das mit einem mit einem entsprechenden Außengewinde versehenen Ende des Verbindungsteils zusammenwirkt. Mit Hilfe des Zusammenspiels des Innengewindes des Konstruktionsteils mit dem Außengewinde des Verbindungsteils läßt sich das Konstruktionsteil und damit der auf das Konstruktionsteil aufgebrachte Anker in axialer Richtung zu der mindestens einen elektromagnetischen Spule besonders präzise positionieren. Nach dem Abgleich erfolgt eine endgültige Fixierung zwischen Konstruktionsteil und Verbindungsteil in der abgeglichenen Position. Aufgrund der getroffenen Werkstoffwahl ist dazu eine einzige Fügestelle ausreichend, weil Relativbewegungen zwischen Konstruktionsteil und Verbindungsteil nicht auftreten. Infolgedessen kann die Fügestelle in den Bereich der der Meßmembran abgewandten Enden von Konstruktionsteil und Verbindungsteil verlegt werden, der auch nach Montage des Systems gut zugänglich ist.

Hinsichtlich der Herstellungskosten ist eine Fixierung der abgeglichenen Position zwischen Konstruktionsteil und Verbindungsteil vorteilhaft dadurch möglich, daß das eine Ende des Konstruktionsteils und das eine Ende des Verbindungsteils durch stoffschlüssiges Fügen miteinander verbunden sind. Als stoffschlüssige Fügeverfahren stehen z. B. Kleben oder Schweißen zur Verfügung.

Läßt das spätere Einsatzgebiet der Druckmeßeinrichtung eine stoffschlüssige Verbindung von Konstruktionsteil und Verbindungsteil nicht zu, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung vor, daß das Konstruktionsteil zumindest teilweise im Bereich seines anderen Endes in axialer Richtung mindestens einfach geschlitzt und elastisch federnd ausgeführt ist und daß das Konstruktionsteil mit diesem Ende in kraftschlüssigem Kontakt mit dem Verbindungsteil steht. Dabei ist das andere Ende des Konstruktionsteils so ausgebildet, daß es eine senkrecht zur Längsachse des Verbindungsteils wirkende Federkraft zum kraftschlüssigen Kontakt erzeugt. Dies ist besonders vorteilhaft, weil die zur Fixierung dienende Kraft senkrecht zur Verschieberichtung des Ankers und damit senkrecht zur Meßrichtung steht, wodurch eine hohe Unempfindlichkeit gegen äußere Störungen besteht. Die von der oder den elektromagnetischen Spulen erzeugten elektromagnetischen Felder durchsetzen auch das Konstruktionsteil und verursachen in diesem Wirbelströme. Dadurch, daß das Konstruktionsteil mit einem oder mehreren axial verlaufenden Schlitzen versehen ist, werden die die Güte der Meßeinrichtung beeinträchtigenden Wirbelstromverluste in dem Konstruktionsteil wesentlich vermindert.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung besteht darin, daß das Konstruktionsteil mindestens einfach geschlitzt und elastisch federnd derart ausgebildet ist, daß es in den Bereichen seiner Enden mit dem Verbindungsteil in kraftschlüssigem Kontakt steht. Dazu kann das Konstruktionsteil leicht ballig ausgeführt sein oder an seinen Enden eine derartige Verringerung seines Innendurchmesser aufweisen - beispielsweise durch umlaufende Einschnürungen -, daß die gewünschten Federkräfte zur kraftschlüssigen Verbindung mit dem Verbindungsteil erzeugt werden. Die der Meßmembran abgewandten Enden des Verbindungsteils und des Konstruktionsteils können so ausgeführt sein, daß an ihnen eine Vorrichtung zum Abgleich des Abgriffsystems angreifen kann. Bei geeigneter Dimensionierung sind die kraftschlüssigen Verbindungen ausreichend, um eine zuverlässige Fixierung in der abgeglichenen Position zu gewährleisten.

Die federnden Eigenschaften des Konstruktionsteils können in vorteilhafter Weise auch für die Verbindung des Ankers mit dem Konstruktionsteil verwendet werden, indem der Anker eine so bemessene Bohrung aufweist, daß eine feste, kraftschlüssige Verbindung zwischen Anker und Konstruktionsteil besteht. In diesem Fall wird die Montage wesentlich erleichtert und das in herstellungstechnischer Hinsicht aufwendige stoffschlüssige Fügen des Ankers mit dem Konstruktionsteil durch eine feste, kraftschlüssige Verbindung ersetzt.

Eine für die Prüfung und die Montage der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung vorteilhafte Ausbildung sieht vor, daß das induktive Abgriffsystem in einer mit dem Bett der Meßmembran verbundenen Traghülse angeordnet ist und mit dem Verbindungsteil und der Meßmembran eine bauliche Einheit bildet, daß diese bauliche Einheit in eine entsprechend ausgebildete Bohrung eines Gehäuses eingeführt ist und daß die Traghülse an ihrem dem Bett der Meßmembran abgewandten Ende mit dem Gehäuse verschweißt ist. Dabei kann das induktive Abgriffsystem beispielsweise in die Traghülse eingeklebt sein, weil bei erfindungsgemäßer Ausgestaltung der Druckmeßeinrichtung die bei Temperaturänderung auftretende Längenänderung des induktiven Abgriffsystems der Längenänderung der beispielsweise aus Stahl hergestellten Traghülse entspricht und es daher nicht zu Relativbewegungen kommt, die die Klebung beanspruchen könnten. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Druckmeßeinrichtung ist eine Prüfung des induktiven Abgriffsystems mit Meßmembran möglich, bevor dieses endgültig in das Gehäuse eingebaut wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung sowie

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung, bei der eine ein induktives Abgriffsystem und eine Meßmembran enthaltene bauliche Einheit in ein Gehäuse eingebracht ist.

Fig. 1 zeigt ein induktives Abgriffsystem 1, das in einem aus Stahl hergestellten Gehäuse 2 untergebracht ist. Das Abgriffsystem 1 enthält u. a. einen Anker 4, der aus einem weichmagnetischen Werkstoff hergestellt ist, und zwei elektromagnetische Spulen 5 und 6; diese sind so geschaltet, daß sie einen Differentialabgriff des in axialer Richtung verschiebbaren Ankers 4 ermöglichen. Die elektromagnetischen Spulen 5 und 6 werden von Spulenkörpern 7 und 8 getragen, die aus demselben weichmagnetischem Werkstoff wie der Anker bestehen. Diese Spulenkörper 7 und 8 sind spiegelsymmetrisch ausgebildet und weisen an ihrer einen Seite jeweils Radialflansche 7a und 8a auf. Die anderen Seiten 7b und 8b der Spulenkörper 7 und 8 weisen zur Mitte des induktiven Abgriffsystems 1 und stehen einander unter Bildung eines Hohlraumes gegenüber, in dem sich der Anker 4 befindet. Die Spulenkörper 7 und 8 sind ferner mit axialen Bohrungen 7c und 8c versehen. Zur besseren Leitung des magnetischen Flusses sind die elektromagnetischen Spulen 5 und 6 von einem aus demselben weichmagnetischem Werkstoff wie der Anker 4 hergestellten Ring 9 umgeben. In die Bohrungen 7c und 8c ist ein hohlzylindrisch gestaltetes und aus unmagnetischem Stahl hergestelltes Konstruktionsteil 10 eingebracht, das in seinem mittleren Bereich den Anker 4 trägt. Das Konstruktionsteil 10 ist an seinem einen Ende 10a mit einem Innengewinde 10b versehen. In das Ende 10a kann ein Werkzeug eingeführt werden, mit dem das Konstruktionsteil 10 um seine Längsachse gedreht werden kann. Das Konstuktionsteil 10 weist einen im Bereich seines anderen Endes 10c beginnenden und sich in axialer Richtung bis in den mittleren Bereich des Konstruktionsteils 10 erstreckenden Schlitz 10d auf. Ebenfalls im Bereich des Endes 10c weist das Konstruktionsteil 10 eine umlaufende Einschnürung 10e auf. Das hohlzylindrisch ausgeführte Konstruktionsteil 10 nimmt ein ebenfalls aus Stahl hergestelltes, zylindrisches Verbindungsteil 12 auf, dessen eines Ende 12a mit einem Außengewinde 12b versehen und zumindest teilweise in das Innengewinde 10b des Konstruktionsteils 10 eingeschraubt ist. Das andere Ende 12c des Verbindungsteils 12 erweitert sich nach einem Absatz 12d zu einem Endstück 12e. Im Bereich vor dem Absatz 12d besteht zwischen dem Verbindungsteil 12 und der umlaufenden Einschnürung 10e des Konstruktionsteil 10 eine feste, kraftschlüssige Verbindung. Über das Endstück 12e ist das Verbindungsteil 12 mit einer Meßmembran 15 verbunden. Die Meßmembran 15 ist an ihrem Umfang 16 flüssigkeitsdicht und druckfest mit dem Gehäuse 2 verbunden. Die Hohlräume im Bereich des Abgriffs 1 sowie der zwischen Meßmembran 15 und einem im Gehäuse 2 vorgesehenen Meßmembranbett 17 gebildete Zwischenraum 18 sind in bekannter Weise mit einem Fluid, beispielsweise mit Öl, ausgefüllt.

Der Abgleich des induktiven Abgriffsystems 1 der in Fig. 1 dargestellten Druckmeßeinrichtung erfolgt, indem in das eine Ende 10a des hohlzylindrisch ausgeführten Konstruktionsteils 10 ein Werkzeug eingeführt wird, mit dem das Konstruktionsteil 10 um seine Längsachse gedreht werden kann. Dadurch wird das Konstruktionsteil 10 aufgrund des Zusammenspiels seines Innengewindes 10b mit dem Außengewinde 12b des Verbindungsteils 12 in axialer Richtung relativ zu dem Verbindungsteil 12 verschoben. Damit wird auch der im mittleren Bereich des Konstruktionsteils 10 aufgebrachte Anker 4 in axialer Richtung verschoben. Die zwischen dem Verbindungsteil 12 und der Einschnürung 10e des geschlitzten und federnd ausgeführten Konstruktionsteils 10 bestehende kraftschlüssige Verbindung gewährleistet eine hohe Stabilität des erfolgten Abgleichs. Die von der Einschnürung 10e des Konstruktionsteils 10 erzeugte Federkraft hat keine Komponente in der Meßrichtung des Systems, d. h. in Längsachse des Verbindungsteils 12. Der auf dem Verbindungsteil 12 vorgesehene Absatz 12d sorgt zusammen mit dem Radialflansch 7a und dem Meßmembranbett 17 dafür, daß die Meßmembran 15 im Falle einer Drucküberlastung nicht beschädigt wird. Gleichzeitig wird sichergestellt, daß der Anker 4 nicht gegen die Seite 8b des Spulenkörpers 8 schlagen kann. Dadurch, daß die die weichmagnetischen Bestandteile des induktiven Abgriffsystems bildenden Elemente Anker 4, Spulenkörper 7 und 8 sowie der Ring 9 aus dem oben näher bezeichneten Pulververbundwerkstoff bestehen, dessen Ausdehnungskoeffizient dem Ausdehnungskoeffizienten des für das Konstruktionsteil 10, das Verbindungsteil 12 und das Gehäuse 2 verwendeten Werkstoffs Stahl entsprechen, ergeben sich bei Temperaturänderungen keine das Meßergebnis wesentlich beeinträchtigenden relativen Längenänderungen der Bauteile. In der dargestellten Ausführungsform ist der Anker 4 durch Klebung mit dem Konstruktionsteil 10 stoffschlüssig verbunden. Die Gefahr einer Ermüdung dieser Verbindungsstelle infolge häufiger Temperaturwechselspiele ist weitgehend ausgeschlossen, weil auch zwischen diesen Bauteilen keine Relativbewegungen infolge Temperaturänderungen auftreten.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung, das im wesentlichen mit dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel übereinstimmt. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das das induktive Abgriffsystem 1 aufnehmende Gehäuse 2 eine mit einer Ausnehmung 20 versehene Abschlußplatte 21 auf. Ein hohlzylindrisch gestaltetes Konstruktionsteil 22 nimmt ein Verbindungsteil 24 in sich auf. Der Innendurchmesser des Konstruktionsteils 22 und der Außendurchmesser des Verbindungsteils 24 sind so bemessen, daß sich ein fester Sitz des hohlzylindrischen Konstruktionsteils 22 auf dem Verbindungsteil 24 einstellt. Die Ausnehmung 20 vereinfacht es, die der Meßmembran abgewandten Enden 25 und 26 des Konstruktionsteils 22 bzw. des Verbindungsteils 24 in eine Vorrichtung einzubringen, mit der der Abgleich des induktiven Abgriffsystems durchgeführt werden kann. Das Konstruktionsteil 22 ist mit dem Verbindungsteil 24 durch eine im Bereich ihrer Enden 25 und 26 angeordnete Fügestelle 28 stoffschlüssig verbunden. Im übrigen entspricht die Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel.

Zum Abgleich des induktiven Abgriffsystems wird das Konstruktionsteil 22 mit seinem Ende 25 und das Verbindungsteil 24 mit seinem Ende 26 in eine Vorrichtung eingespannt und das Konstruktionsteil 22 relativ zu dem Verbindungsteil 24 soweit verschoben, bis die gewünschte Position des auf den Konstruktionsteil 22 aufgebrachten Ankers 4 erreicht ist. Anschließend wird durch ein stoffschlüssiges Fügeverfahren das Konstruktionsteil 22 im Bereich seines Endes 25 mit dem Ende 26 des Verbindungsteils 24 verbunden.

In Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung gezeigt, in dem eine weitere Gestaltungsmöglichkeit eines Konstruktionsteils 30 dargestellt ist. Dabei weist das Konstruktionsteil 30 einen Schlitz 30a auf, der sich über die gesamte Länge des Konstruktionsteils 30 erstreckt. Ferner ist das Konstruktionsteil 30 mit einem Fortsatz 30b versehen, der dem Angriff einer Vorrichtung zum Abgleich des in Fig. 3 nicht weiter dargestellten induktiven Abgriffsystems dient. Das Konstruktionsteil 30 weist zwei umlaufende Einschnürungen 30c und 30d auf, die in kraftschlüssigem Kontakt mit einem in die Bohrung des hohlzylindrischen Konstruktionsteils 30 eingeführten Verbindungsteil 31 stehen. Im mittleren Bereich des Konstruktionsteils 30 befindet sich ein Anker 32 mit einer Bohrung 32a. Durch entsprechende Dimensionierung des Durchmessers der Bohrung 32a des Ankers 32 und des Umfangs des mittleren Bereichs des Konstruktionsteils 30 ist eine kraftschlüssige Verbindung von Anker 32 und Konstruktionsteil 30 realisiert.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckmeßeinrichtung, wobei eine bauliche Einheit 60 in eine Bohrung 61 eines Gehäuses 62 eingebracht worden ist. Die Einheit 60 ist dabei im wesentlichen wie in Fig. 1 beschrieben aufgebaut. Das induktive Abgriffsystem der baulichen Einheit 60 ist von einer Traghülse 64 umgeben. An dieser Traghülse 64 ist ein Bett 66 angebracht, das zur Anlage und damit auch als Schutz vor Überlastung für eine Meßmembran 68 dient. Das Gehäuse 62 weist ferner Aufnahmen 70 und 72 auf, in die in bekannter Weise Trennmembranen eingebracht werden können. Diese Trennmembranen sind in Fig. 4 nicht dargestellt. Die bauliche Einheit 60 kann für sich abgeglichen und geprüft werden kann, bevor sie in das Gehäuse 62 eingebracht wird. Nachdem die bauliche Einheit 60 in das Gehäuse 62 eingebracht worden ist, wird das der Meßmembran 68 abgewandte Ende der Traghülse 64 mit einer Ringnaht 74 mit dem Gehäuse 62 verschweißt.


Anspruch[de]
  1. 1. Druckmeßeinrichtung mit einer Meßmembran (15) und einem induktiven Abgriffsystem (1), das aus mindestens einer elektromagnetischen Spule (5, 6) und einem zu der mindestens einen elektromagnetischen Spule (5, 6) verschiebbaren, aus einem weichmagnetischen Werkstoff hergestellten Anker (4) gebildet ist, wobei der Anker (4) über ein Verbindungsteil (12) mechanisch mit der Meßmembran (15) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (4) aus einem weichmagnetischen Werkstoff mit einem Ausdehnungskoeffizienten besteht, der dem Ausdehnungskoeffizienten des für das Verbindungsteil (12) verwendeten Werkstoffs entspricht. (Fig. 1)
  2. 2. Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (12) aus unmagnetischem Stahl besteht und daß der Anker (4) aus einem auf preßtechnischem Wege aus weichmagnetischen Pulvern aus Eisen-, Nickeleisen- oder Siliziumeisen-Legierungen und Bindemitteln hergestellten Pulververbundwerkstoff besteht.
  3. 3. Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein die mindestens eine elektromagnetische Spule (5, 6) tragender Spulenkörper (7, 8) aus dem für den Anker (4) verwendeten Werkstoff besteht. (Fig. 1)
  4. 4. Druckmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine elektromagnetische Spule (5, 6) von einem Ring (9) umgeben ist, der aus demselben weichmagnetischen Werkstoff wie der Anker besteht. (Fig. 1)
  5. 5. Druckmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (4) auf einem zumindest teilweise hohlzylindrisch ausgeführten Konstruktionsteil (10) aufgebracht ist, das aus einem Werkstoff mit einem Ausdehnungskoeffizienten besteht, der dem Ausdehnungskoeffizienten des für den Anker (4) verwendeten Werkstoffs entspricht, und daß das Konstruktionsteil (10) mit dem Verbindungsteil (12) verbunden ist. (Fig. 1)
  6. 6. Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionsteil (10) an seinem einen Ende (10a) ein Innengewinde (10b) aufweist, das mit einem mit einem entsprechenden Außengewinde (12b) versehenen Ende (12a) des Verbindungsteils (12) zusammenwirkt. (Fig. 1)
  7. 7. Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (10c) des Konstruktionsteils (10) und das eine Ende (12a) des Verbindungsteils (12) durch stoffschlüssiges Fügen miteinander verbunden sind. (Fig. 2)
  8. 8. Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionsteil (10) zumindest teilweise im Bereich seines anderen Endes (10c) in axialer Richtung mindestens einfach geschlitzt und elastisch federnd ausgeführt ist und daß das Konstruktionsteil (10) mit diesem Ende (10c) in kraftschlüssigem Kontakt mit dem Verbindungsteil (12) steht. (Fig. 1)
  9. 9. Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionsteil (10) mindestens einfach geschlitzt und elastisch federnd derart ausgebildet ist, daß es in den Bereichen seiner Enden (10a, 10c) mit dem Verbindungsteil (12) in kraftschlüssigem Kontakt steht. (Fig. 3)
  10. 10. Druckmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (32) eine so bemessene Bohrung (32a) aufweist, daß eine feste, kraftschlüssige Verbindung zwischen Anker (32) und Konstruktionsteil (30) besteht. (Fig. 3)
  11. 11. Druckmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das induktive Abgriffsystem in einer mit dem Bett (66) der Meßmembran (68) verbundenen Traghülse (64) angeordnet ist und mit dem Verbindungsteil und der Meßmembran (68) eine bauliche Einheit bildet, daß diese bauliche Einheit in eine entsprechend ausgebildete Bohrung (61) eines Gehäuses (62) eingeführt ist und daß die Traghülse (64) an ihrem dem Bett (66) der Meßmembran (68) abgewandten Ende mit dem Gehäuse (62) verschweißt ist. (Fig. 4)






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