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DE20313930U1 - Pressure sensor tube extension equalization device has internal membrane with rounded corrugations fitting matching grooves in outer tube - Google Patents

Pressure sensor tube extension equalization device has internal membrane with rounded corrugations fitting matching grooves in outer tube

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Publication number
DE20313930U1
DE20313930U1 DE20313930U DE20313930U DE20313930U1 DE 20313930 U1 DE20313930 U1 DE 20313930U1 DE 20313930 U DE20313930 U DE 20313930U DE 20313930 U DE20313930 U DE 20313930U DE 20313930 U1 DE20313930 U1 DE 20313930U1
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pressure transmitter
sleeve
pipe
pipe pressure
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DE20313930U
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WIKA Alexander Wiegand SE and Co KG
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Abstract

A pressure sensor tube extension equalization device has a stiff outer tube (1) divided into a measurement space and a pressure sensor fluid inlet (3) chamber by a shell membrane (2) with rounded corrugations (4) at the ends fitting into grooves in the outer tube.

Description

-jpfrJNE & PARTNER-jpfrJNE & PARTNER

TBK-Patent POB 20 19 18 80019 MünchenTBK Patent POB 20 19 18 80019 Munich

TBK-Patent, Bavariaring 4-6, 80336 München, Tel.: +49 89 544690, Fax: +49 89 532611 (G3) +49 89 5329095 (G3+G4), postoffice@tbk-patent.deTBK Patent, Bavariaring 4-6, 80336 Munich, Tel.: +49 89 544690, Fax: +49 89 532611 (G3) +49 89 5329095 (G3+G4), postoffice@tbk-patent.de

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8 . September 2003 DE 39315 8 September 2003 DE 39315

WIKA Alexander Wiegand GmbH & Co. KG Klingenberg/Main, DeutschlandWIKA Alexander Wiegand GmbH & Co. KG Klingenberg/Main, Germany

"Kompensationswellung zum Ausgleich von Längenausdehnung des Rohrfühlers bei"Compensation corrugation to compensate for the length expansion of the pipe sensor at

Rohrdruckmittlern"Pipe pressure seals"

Dresdner Bank, München Kto. 3939 844 BLZ 700 800 00 IBAN-Nr.: DE47 7008 0000 0393 9844 00Dresdner Bank, Munich Account 3939 844 Bank code 700 800 00 IBAN No.: DE47 7008 0000 0393 9844 00

Deutsche Bank, München Kto. 2861 060 BLZ 700 700 24 IBAN-Nr.: DE14 7007 0024 0286 1060 00Deutsche Bank, Munich Account 2861 060 Bank code 700 700 24 IBAN No.: DE14 7007 0024 0286 1060 00

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Mizuho Corp. Bank, Düsseldorf J*Kt«.fc*10*423 3i>W'. . * &Bgr;&Igr;&Zgr;*3&oacgr;&iacgr; 207 üb "lB^N-Wf.?DE75'3oe2tl700 8j04S33iS07Mizuho Corp. Bank, Düsseldorf J*Kt«.fc*10*423 3i>W'. . * &Bgr;&Igr;&Zgr;*3&oacgr;&iacgr; 207 about "lB^N-Wf.?DE75'3oe2tl700 8j04S33iS07

UFJ Bank Limited, Düsseldorf J K&.ö)t)047 .* I BlZ 3(H307 0D IBAN-NiiDEOi 3033 CCOOOOOO5000147UFJ Bank Limited, Düsseldorf J K&.ö)t)047 .* I BlZ 3(H307 0D IBAN-NiiDEOi 3033 CCOOOOOO5000147

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BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Die Erfindung betrifft einen Rohrdruckmittler. Rohrdruckmittler werden in Rohrleitungen eingebaut, die von dem Messstoff durchströmt werden, um den Druck in der Rohrleitung messen zu können. Solche Rohrdruckmittler haben ein steifes Mantelrohr und eine darin aufgenommene elastische Membranhülse, die an ihren Enden fluiddicht mit dem Mantelrohr verbunden ist. Die Membranhülse unterteilt das Innere des Mantelrohrs in zwei Räume, einen von dem Messstoff durchströmten Raum und einen durch die Membranhülse davon abgetrennten inneren Zwischenraum, der mit einer Druckmittlerflüssigkeit gefüllt ist.The invention relates to a pipe pressure seal. Pipe pressure seals are installed in pipelines through which the measured medium flows in order to be able to measure the pressure in the pipeline. Such pipe pressure seals have a rigid jacket tube and an elastic membrane sleeve accommodated therein, which is connected to the jacket tube at its ends in a fluid-tight manner. The membrane sleeve divides the interior of the jacket tube into two spaces, a space through which the measured medium flows and an inner space separated from it by the membrane sleeve, which is filled with a pressure seal fluid.

Dem Druck im Messstoffraum folgend kann die Membranhülse elastisch verformt werden und verdrängt dadurch Druckmittlerflüssigkeit bzw. erhöht den Druck der Druckmittlerflüssigkeit in dem zugehörigen Zwischenraum zum Mantelrohr. Diese Druckänderung wird mit einem auf Druck ansprechenden Gerät gemessen. The diaphragm sleeve can be elastically deformed according to the pressure in the medium chamber, thereby displacing the diaphragm seal fluid or increasing the pressure of the diaphragm seal fluid in the associated space between the jacket tube. This pressure change is measured with a pressure-sensitive device.

Insbesondere in Anlagen der Lebensmittelindustrie und der pharmazeutischen Industrie werden die Rohrleitungen und die darin eingebauten Rohrdruckmittler durch Spülen mit Heißdampf gereinigt bzw. desinfiziert. Bei diesem Autoklaviervorgang mit Heißdampf kommt es zu plötzlichen, extremen Temperaturveränderungen der Membranhülse, die dadurch entsprechender Wärmedehnung und damit Längenänderungen unterworfen wird. Die Membranhülse ist durch die feste Verbindung mit dem Mantelrohr an beiden Enden jedoch fest eingespannt. Bei dem plötzliehen Temperaturanstieg durch das Einleiten von Dampf dehnt sich die Membranhülse bereits stark aus, während das Mantelrohr dem Temperaturanstieg zunächst nicht folgen kann, da das Mantelrohr nicht in unmittelbarem Kontakt mit dem in der Membranhülse strömenden Medium (Heißdampf beim Autoklavieren) ist. Die in der Regel mit einer Dicke im Bereich von Bruchteilen von Millimetern ausgebildete, sehr dünne Membran kannParticularly in plants in the food and pharmaceutical industries, the pipelines and the pipe pressure seals installed in them are cleaned or disinfected by flushing with hot steam. This autoclaving process with hot steam causes sudden, extreme temperature changes in the membrane sleeve, which is then subjected to corresponding thermal expansion and thus changes in length. However, the membrane sleeve is firmly clamped in place at both ends by the firm connection to the jacket pipe. When the temperature suddenly increases due to the introduction of steam, the membrane sleeve expands considerably, while the jacket pipe cannot initially follow the temperature increase because the jacket pipe is not in direct contact with the medium flowing in the membrane sleeve (hot steam during autoclaving). The very thin membrane, which is usually designed with a thickness in the range of fractions of a millimeter, can

durch die Wärmedehnung dauerhaft Falten Knicke oder andere Verformungen bilden, die bleibende Abweichungen in der Messwertanzeige beim Wiederanfahren der Anlage, d.h. sowohl die Nullpunktlage als auch Abweichungen hinsichtlich der Charakteristik der Messkurve bewirken können. Im Extremfall kann die Faltenbildung auch zum Membranbruch führen.due to thermal expansion, permanent folds, kinks or other deformations can form, which can cause permanent deviations in the measured value display when the system is restarted, i.e. both the zero point position and deviations in the characteristics of the measurement curve. In extreme cases, the formation of folds can also lead to diaphragm rupture.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rohrdruckmittler zu schaffen, der raschen Temperaturanstiegen in der Rohrleitung, wie bspw. beim Spülen mit Heißdampf, ausgesetzt werden kann, ohne dass bleibende Messwertabweichungen oder eine Beschädigung der Membran auftreten.In contrast, the invention is based on the object of creating a pipe pressure transmitter that can be exposed to rapid temperature increases in the pipeline, such as when flushing with hot steam, without permanent measurement value deviations or damage to the membrane occurring.

Die Aufgabe wird mit einem Rohrdruckmittler mit den Merkmalen das Anspruch 1 gelöst.The problem is solved with a pipe pressure transmitter having the features of claim 1.

Erfindungsgemäß hat die Membranhülse mindestens eine Ringwelle, die als Dehnungsausgleich dient. Die Ringwelle erlaubt eine Längsdehnung der Membranhülse zwischen den festen Ein-0 spannungen an ihren beiden Enden. Bei Längsdehnung bewegen sich die Fußabschnitte der Welle zueinander hin bzw. voneinander weg, während der Scheiteibreich und der Fußbereich der Welle diese Längenänderung in eine Zunahme bzw. Abnahme der Krümmung umsetzen. Sind die Abmessungen so gewählt, dass die gesamte zu erwartende Längenänderung der Membranhülse durch elastische Verformung der Ringwelle aufgenommen wird, so ist der Dehnungsvorgang vollständig reversibel, d.h. bei anschließendem Schrumpfen der Membranhülse bei der Abkühlung auf die Arbeitstemperatur bzw. nachdem das Mantelrohr die gleiche Temperatur wie die Membranhülse erreicht hat, hat die Membranhülse wieder im wesentlichen die ursprüngliche Form, so dass das Ansprechverhalten auf den Rohrinnendruck wieder dem Auslegungs- und/oder Ausgangswert entspricht.According to the invention, the diaphragm sleeve has at least one ring shaft which serves to compensate for expansion. The ring shaft allows longitudinal expansion of the diaphragm sleeve between the fixed clampings at its two ends. During longitudinal expansion, the base sections of the shaft move towards or away from each other, while the crown region and the base region of the shaft convert this change in length into an increase or decrease in the curvature. If the dimensions are selected so that the entire expected change in length of the diaphragm sleeve is absorbed by elastic deformation of the ring shaft, the expansion process is completely reversible, i.e. when the diaphragm sleeve subsequently shrinks when cooling to the working temperature or after the jacket pipe has reached the same temperature as the diaphragm sleeve, the diaphragm sleeve essentially returns to its original shape, so that the response to the internal pipe pressure again corresponds to the design and/or initial value.

Ferner ist die Erfindung auch vorteilhaft in Fällen anwendbar, wo sich größere Wärmedehnungsunterschiede zwischen Man-Furthermore, the invention can also be used advantageously in cases where there are larger differences in thermal expansion between man-

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telrohr und Membranhülse bedingt durch die dafür verwendeten Materialien ergeben, obwohl das Mantelrohr und die Membranhülse in etwa die gleiche Temperatur haben. In diesem Fall sind die Abmessungen von Membranhülse und Mantelrohr bei einer Auslegungstemperatur aufeinander abgestimmt, durch die Verwendung der Ringwelle können die Einsatztemperaturbereiche bestimmter Materialpaarungen erweitert werden, da die Längenänderungsdifferenzen von der Ringwelle ausgeglichen werden.telrohr and diaphragm sleeve due to the materials used, although the jacket tube and the diaphragm sleeve have approximately the same temperature. In this case, the dimensions of the diaphragm sleeve and jacket tube are matched to one another at a design temperature. By using the ring shaft, the operating temperature ranges of certain material pairings can be extended, since the differences in length change are compensated by the ring shaft.

Vorzugsweise hat die Ringwelle einen abgerundeten Querschnitt sowohl in ihrem Scheitelbereich als auch in ihren Fußbereichen. Mit dieser runden Form werden keine scharfen Biegungen oder Knicke erzeugt, die bei Wechselbiegebeanspruchung zum Bruch der Membranhülse an der Knickstelle führen können. Zudem ermöglicht die abgerundete Form der Welle eine bessere Verteilung der Biegebeanspruchung auf die Länge, so dass sichergestellt werden kann, dass nur Verformungen im rein elastischen Bereich auftreten.Preferably, the ring shaft has a rounded cross-section in both its crown and base areas. This round shape does not produce any sharp bends or kinks, which could lead to the membrane sleeve breaking at the kink point when subjected to alternating bending stress. In addition, the rounded shape of the shaft enables the bending stress to be better distributed over the length, ensuring that only deformations occur in the purely elastic range.

Vorzugsweise hat das Mantelrohr eine der Ringwelle entsprechende abgerundete Ringnut in der Nähe mindestens eines seiner Enden, in der die Ringnut aufgenommen ist. Die Ringwelle ist als Ausbuchtung aus dem Rohrquerschnitt der Membranhülse nach außen ausgebildet und der Rohrquerschnitt ist nicht verengt. Dies verhindert eine Beeinträchtigung der Druckmessung durch Staueffekte und zudem bleibt der freie Rohrquerschnitt erhalten, so dass feststoffhaltige oder viskose Messstoffe die Membranhülse verstopfungsfrei passieren können.Preferably, the casing tube has a rounded annular groove corresponding to the annular shaft near at least one of its ends, in which the annular groove is accommodated. The annular shaft is designed as a bulge outward from the tube cross-section of the diaphragm sleeve and the tube cross-section is not narrowed. This prevents the pressure measurement from being impaired by congestion effects and, in addition, the free tube cross-section is maintained so that solid or viscous media can pass through the diaphragm sleeve without clogging.

Alternativ kann die Ringwelle auch in das Innere der Membranhülse vorspringend ausgebildet werden, ohne dass die Funktion als Dehnungsausgleich aufgegeben wird.Alternatively, the ring shaft can also be designed to protrude into the interior of the diaphragm sleeve without giving up its function as expansion compensation.

Die Ringwelle und gegebenenfalls die Ringnut können irgendwo auf der Länge der Membranhülse angeordnet werden. Da die Membranhülsen grundsätzlich beliebige Querschnitte haben kön-The ring shaft and, if applicable, the ring groove can be arranged anywhere along the length of the membrane sleeve. Since the membrane sleeves can basically have any cross-section,

nen, aber in der Regel kreiszylindrische Endbereiche zum Anschluss an das Mantelrohr haben, ist eine Ausbildung der Ringwelle in einem oder beiden Endbereichen bevorzugt. Dadurch kann ein Einfluss der Ringwelle auf die zur Druckmessung verformbaren Bereiche der Membranhülse verringert bzw. ausgeschlossen werden.but usually have circular-cylindrical end areas for connection to the jacket pipe, it is preferable to form the ring wave in one or both end areas. This can reduce or eliminate the influence of the ring wave on the areas of the diaphragm sleeve that can be deformed for pressure measurement.

Es können auch mehrere Ringwellen nebeneinander an einem oder beiden Endbereichen der Membranhülse ausgebildet werden, dies hängt von der zu erwartenden Längenänderung und der Elastizität des Membranmaterials ab.Several ring waves can also be formed next to each other at one or both end areas of the membrane sleeve; this depends on the expected change in length and the elasticity of the membrane material.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann ein Rohrdruckmittler mit einer Ringwelle in der Membranhülse hergestellt werden, indem in das Mantelrohr an den für die Ringwelle(n) vorgesehenen Position oder Positionen eine oder mehrere abgerundete Ringnuten eingedreht werden. Die mit Längenüberschuss gefertigte Membranhülse wird dann an einem Ende mit dem Mantelrohr z.B. durch Schweißen verbunden. In diese Baugruppe wird dann ein Gummikissen eingeführt und ausgedehnt, so dass die Ringwelle(n) mit der Ringnut im Mantelrohr als Gegenstück in die Membranhülse eingeprägt wird. Abschließend wird dann das andere Ende der Membranhülse z.B. durch Schweißen befestigt. Zur Befestigung kann die Membranhülse auch geklebt oder gelötet werden, dies hängt von der Materialpaarung Membranhülse/Mantelrohr ab.According to an advantageous embodiment of the invention, a pipe pressure transmitter with a ring shaft in the diaphragm sleeve can be produced by turning one or more rounded ring grooves into the jacket tube at the position or positions provided for the ring shaft(s). The diaphragm sleeve manufactured with excess length is then connected to the jacket tube at one end, e.g. by welding. A rubber cushion is then inserted into this assembly and expanded so that the ring shaft(s) with the ring groove in the jacket tube are embossed into the diaphragm sleeve as a counterpart. Finally, the other end of the diaphragm sleeve is then attached, e.g. by welding. The diaphragm sleeve can also be glued or soldered for attachment; this depends on the material pairing of the diaphragm sleeve/jacket tube.

Alternativ kann eine Membranhülse verwendet werden, die bereits die Ringwelle(n) eingeprägt hat und dann in das Mantelrohr eingebaut wird. Bei der Verwendung von Membranhülsen aus nichtmetallischen Werkstoffen (z.B. Kunststoffen) können die Ringwellen auch durch andere Verfahren ausgebildet werden.Alternatively, a membrane sleeve can be used which already has the ring wave(s) embossed and is then installed in the casing tube. When using membrane sleeves made of non-metallic materials (e.g. plastics), the ring waves can also be formed using other processes.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:The invention will now be explained in more detail using an embodiment with reference to the drawing.

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Rohrdruckmittlers mit einer Membranhülse mit zwei Ringwellen; undFig. 1 an embodiment of a pipe pressure transmitter with a membrane sleeve with two ring shafts; and

Fig. 2 schematisch eine Vergrößerung der Einzelheit X aus Fig. 1 zur Darstellung von Einzelheiten der Ringwelle.Fig. 2 shows schematically an enlargement of detail X from Fig. 1 to show details of the ring shaft.

Der in Fig. 1 gezeigte Rohrdruckmittler hat ein Mantelrohr 1, eine in dem Mantelrohr 1 angeordnete Membranhülse 2 und einen mit Druckmittlerflüssigkeit gefüllten Raum, der über einen Anschluss 3 mit einem Druckmessgerät (nicht gezeigt) verbunden werden kann. Das Mantelrohr 1 ist an seinen Enden mit jeweils einem Flansch 13 ausgebildet, der eine Nut 11 zur Aufnahme einer Dichtung (nicht gezeigt) hat. Mit Hilfe der Flansche 13 wird der Rohrdruckmittler in eine Rohrleitung (nicht gezeigt) eingebaut.The pipe pressure transmitter shown in Fig. 1 has a casing pipe 1, a membrane sleeve 2 arranged in the casing pipe 1 and a space filled with pressure transmitter fluid, which can be connected to a pressure measuring device (not shown) via a connection 3. The casing pipe 1 is formed at each of its ends with a flange 13 which has a groove 11 for receiving a seal (not shown). The pipe pressure transmitter is installed in a pipeline (not shown) using the flanges 13.

Wie in Fig. 1 weiter zu sehen ist, erstreckt sich die Membranhülse 2 parallel zur Rohrinnenwand des Mantelrohrs und im Abstand davon, so dass der genannte Raum für die Druckmittlerflüssigkeit zwischen der Mantelrohr-Innenwand und der Membranhülsenwand begrenzt ist. Dazu ist der mittlere Abschnitt des Mantelrohrs 1 im Durchmesser etwas erweitert, um diesen Raum sicherzustellen, wenn eine kreiszylindrische Membranhülse 2 eingesetzt wird, die an ihren Axialenden bei 12 mit dem Mantelrohr 1 verschweißt ist. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass sowohl eine kreiszylindrischen Membranhülse als auch andere Formen der Membranhülse verwendet werden können. Vorzugsweise haben alle eingesetzten Membranhülsen einen kreiszylindrischen Ansatzbereich im An-Schlussbereich zum Mantelrohr, wobei eine Ringwelle 4 vorzugsweise in diesem Bereich als umlaufende Ringwelle ausgebildet ist.As can be seen further in Fig. 1, the membrane sleeve 2 extends parallel to the inner wall of the jacket pipe and at a distance therefrom, so that the space for the diaphragm seal fluid is limited between the inner wall of the jacket pipe and the membrane sleeve wall. For this purpose, the middle section of the jacket pipe 1 is slightly enlarged in diameter in order to ensure this space when a circular cylindrical membrane sleeve 2 is used, which is welded to the jacket pipe 1 at its axial ends at 12. In this context, it should be noted that both a circular cylindrical membrane sleeve and other shapes of membrane sleeve can be used. Preferably, all membrane sleeves used have a circular cylindrical attachment area in the connection area to the jacket pipe, with an annular shaft 4 preferably being designed as a rotating annular shaft in this area.

In dem in Fig. 1 gezeigten Rohrdruckmittler ist eine Membranhülse aus einem metallischen Werkstoff in einem Mantelrohr aus metallischem Werkstoff verwendet. Es sind grundsätzlichIn the pipe pressure seal shown in Fig. 1, a membrane sleeve made of a metallic material is used in a jacket pipe made of a metallic material. Basically,

auch andere Werkstoffe verwendbar, wobei in diesem Fall die Verbindung zwischen Mantelrohr und Membranhülse materialentsprechend ausgeführt ist und Kleben oder andere Verfahren zur Herstellung einer dichten Verbindung angewendet werden. 5Other materials can also be used, whereby in this case the connection between the jacket pipe and the membrane sleeve is made of the appropriate material and gluing or other methods are used to create a tight connection. 5

Die Gestalt der Ringwelle 4, die am Außenumfang der Membranhülse 2 ausgebildet ist, wird unter Bezugnahme auf die Einzelheit X in Fig. 2 genauer beschrieben.The shape of the annular shaft 4, which is formed on the outer circumference of the diaphragm sleeve 2, is described in more detail with reference to the detail X in Fig. 2.

Die Ringwelle 4 hat zwei Fußbereiche 41 und einen Scheitelbereich 42. Wie in Fig. 2 deutlich zu erkennen ist, sind sowohl der Scheitelbereich 42 als auch die Fußbereiche 41 als Rundungen ausgeführt, d.h. es sollten keine scharfen Kanten oder Falze ausgebildet werden. Dadurch wird erreicht, dass sich die Federwirkung an der Biegung so auslegen lässt, dass die Verformung der Membranhülse dort stets im elastischen (also reversiblen) Verformungsbereich liegt.The ring shaft 4 has two base areas 41 and a crown area 42. As can be clearly seen in Fig. 2, both the crown area 42 and the base areas 41 are designed as rounded sections, i.e. no sharp edges or folds should be formed. This ensures that the spring effect at the bend can be designed in such a way that the deformation of the membrane sleeve there is always in the elastic (i.e. reversible) deformation range.

In das Mantelrohr 1 ist eine Ringnut 14 eingedreht, die ebenfalls mit gerundeten Kanten entsprechend der Gestalt der Ringwelle 4 ausgeführt ist. Diese Ringnut 14 kann mehrere Aufgabe erfüllen, zum einen dient sie als ein Membranbett, das die Ringwelle 4 beim Auftreten hoher Innendrücke in der Membranhülse 2 abstützt, so dass die Ringwelle 4 auch bei versehentlichem Aufbringen zu hoher Drücke nicht dauerhaft verformt wird und der Rohrdruckmittler somit überdrucksicher ist.An annular groove 14 is screwed into the casing tube 1, which is also designed with rounded edges corresponding to the shape of the annular shaft 4. This annular groove 14 can fulfil several tasks, firstly it serves as a membrane bed that supports the annular shaft 4 when high internal pressures occur in the membrane sleeve 2, so that the annular shaft 4 is not permanently deformed even if excessive pressures are accidentally applied and the pipe pressure transmitter is therefore safe from overpressure.

Zum andern kann die Ringnut 14 unmittelbar zur Herstellung der Ringwelle 4 als Gegenstück dienen. Dazu wird eine Membranhülse mit entsprechender Überlänge (verglichen mit der Innenlänge des Mantelrohrs zwischen den Schweißnähten) in das Mantelrohr eingesetzt und vorzugsweise zunächst an einem Ende mit dem Mantelrohr verschweißt. Ein Gummikissen wird dann in die Membranhülse eingeführt und aufgeweitet, wobei das Membranmaterial gezwungen wird, sich an die Innenwand der RingnutOn the other hand, the ring groove 14 can serve directly as a counterpart for the production of the ring shaft 4. For this purpose, a membrane sleeve with a corresponding excess length (compared to the inner length of the jacket tube between the weld seams) is inserted into the jacket tube and preferably initially welded to the jacket tube at one end. A rubber cushion is then inserted into the membrane sleeve and expanded, whereby the membrane material is forced to adhere to the inner wall of the ring groove.

anzulegen. Durch diesen Vorgang wird die Ringwelle in die Membranhülse eingeprägt. Nach dem Einprägen einer oder mehrerer Ringwellen wird dann die Membranhülse am anderen Ende mit dem Mantelrohr verschweißt.
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This process embosses the ring wave into the membrane sleeve. After one or more ring waves have been embossed, the membrane sleeve is then welded to the casing tube at the other end.
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Durch die Bogenform nimmt die Ringwelle Längsdehnungen der zwischen den Schweißnähten fest eingespannten Membran auf und gleicht diese aus. Diese Wirkung ist in Fällen von Bedeutung, in denen die temperaturbedingten Längsdehnungen von Membranhülse und Mantelrohr voneinander verschieden sind. Dies kann einerseits bei der eingangs geschilderten schnellen Erhöhung der Temperatur des Mediums in der Rohrleitung (DampfSterilisation) der Fall sein, wo eine zeitliche Abweichung der Temperaturen von Mantelrohr und Membranhülse auftritt, andererseits können die Längsdehnungen von Mantelrohr und Membranhülse bei gleicher Temperatur materialbedingt voneinander abweichen. In einigen ausgeführten Rohrdruckmittlern ist das Mantelrohr aus rostfreiem Stahl (VA) und die Membranhülse ist aus Tantal (Ta) gefertigt. Die Wärmedehnungskoeffizienten (Xva= 16 x 10"6 K"1 von VA und Or3= 6,5 &khgr; &Igr;&Ogr;"6 K"1 von Ta weisen deutliche Unterschiede auf, so dass sich bei einer Membranhülsenlänge von 10cm und einer gegenüber der Herstellungstemperatur um 1000C erhöhten Betriebstemperatur bereits ein Längenunterschied von ca. 0,1 mm einstellt. Auch in diesem Fall hat die Ringwelle ausgleichende Wirkung, so dass Signalverschiebungen bei erhöhter Einsatztemperatur des Rohrdruckmittlers unterdrückt werden.Due to its arched shape, the ring shaft absorbs and compensates for longitudinal expansion of the membrane firmly clamped between the weld seams. This effect is important in cases where the temperature-related longitudinal expansion of the membrane sleeve and the jacket pipe are different from one another. On the one hand, this can be the case with the rapid increase in the temperature of the medium in the pipeline (steam sterilization) described at the beginning, where a temporal deviation in the temperatures of the jacket pipe and membrane sleeve occurs; on the other hand, the longitudinal expansion of the jacket pipe and membrane sleeve can differ from one another at the same temperature due to the material. In some designed in-line pressure seals, the jacket pipe is made of stainless steel (VA) and the membrane sleeve is made of tantalum (Ta). The thermal expansion coefficients (Xva = 16 x 10" 6 K" 1 of VA and Or 3 = 6.5 x 10" 6 K" 1 of Ta show significant differences, so that with a membrane sleeve length of 10 cm and an operating temperature that is 100 0 C higher than the manufacturing temperature, a length difference of approx. 0.1 mm already occurs. In this case too, the ring shaft has a compensating effect, so that signal shifts are suppressed at increased operating temperatures of the in-line pressure transmitter.

Abschließend ist noch anzumerken, dass die Ringwelle auch in das innere der Membranhülse vorstehend ausgebildet sein kann, oder dass auf die Ringnut in der Wand des Mantelrohrs verzichtet werden kann, solange die Ringwelle eine Dehnungskompensation ausführen kann. Die Anzahl und Lage der Ringwelle bzw. Ringwellen kann dem Einsatzzweck des Rohrdruckmittlers entsprechend angepasst werden.Finally, it should be noted that the ring shaft can also be designed to protrude into the interior of the diaphragm sleeve, or that the ring groove in the wall of the casing pipe can be dispensed with as long as the ring shaft can compensate for expansion. The number and position of the ring shaft or ring shafts can be adapted to suit the intended use of the pipe pressure seal.

Ferner können Rockdruckmittler mit oder ohne Ringwelle aus den gleichen Grundbausteinen hergestellt werden bzw. es kann die Ringwelle auch nachträglich in vorhandene Rohrdruckmittler eingebracht werden, so dass eine Variantenbildung ohne eine Zunahme der Anzahl verschiedener Bauteile erhöht wird. Dadurch können nachteilige Auswirkungen auf Materialbereitstellung und Lagerhaltung in der Fertigung vermieden werden.Furthermore, rock pressure seals with or without a ring shaft can be manufactured from the same basic components, or the ring shaft can also be subsequently added to existing pipe pressure seals, so that the number of variants can be increased without increasing the number of different components. This can avoid adverse effects on material provision and storage in production.

Das Konzept der vorliegenden Erfindung ist insbesondere auch auf einen Rohrdruckmittler gemäß EP 0 629 864 Bl anwendbar.The concept of the present invention is particularly applicable to a pipe pressure transmitter according to EP 0 629 864 Bl.

Claims (12)

1. Rohrdruckmittler mit einem steifen Mantelrohr (1) und einer in dem Mantelrohr (1) angeordneten Membranhülse (2), die das Mantelrohrinnere in einen Messstoffraum und eine Kammer zur Aufnahme einer Druckmittlerflüssigkeit unterteilt und dem Druck im Messstoffraum folgend verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranhülse (2) mindestens eine Ringwelle (4) hat. 1. Pipe pressure transmitter with a rigid jacket tube ( 1 ) and a diaphragm sleeve ( 2 ) arranged in the jacket tube ( 1 ), which divides the inside of the jacket tube into a measuring fluid space and a chamber for receiving a diaphragm fluid and is deformable following the pressure in the measuring fluid space, characterized in that the diaphragm sleeve ( 2 ) has at least one annular shaft ( 4 ). 2. Rohrdruckmittler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringwelle (4) in Ihren Fußabschnitten (41) abgerundet ausgeführt ist. 2. Pipe pressure transmitter according to claim 1, characterized in that the ring shaft ( 4 ) is rounded in its foot sections ( 41 ). 3. Rohrdruckmittler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringwelle (4) einen bogenförmigen Querschnitt hat. 3. Pipe pressure transmitter according to claim 1 or 2, characterized in that the annular shaft ( 4 ) has an arcuate cross-section. 4. Rohrdruckmittler nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ringwelle (4) in Richtung des Außenumfangs der Membranhülse (2) erstreckt. 4. Pipe pressure transmitter according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the annular shaft ( 4 ) extends in the direction of the outer circumference of the membrane sleeve ( 2 ). 5. Rohrdruckmittler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringwelle (4) im axialen Endbereich der Membranhülse (2) ausgebildet ist. 5. Pipe pressure transmitter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the annular shaft ( 4 ) is formed in the axial end region of the membrane sleeve ( 2 ). 6. Rohrdruckmittler nach einem oder mehreren der vorhergehenden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich jedes Endes der Membranhülse (2) eine Ringwelle (4) ausgebildet ist. 6. Pipe pressure transmitter according to one or more of the preceding claims, characterized in that an annular shaft ( 4 ) is formed in the region of each end of the membrane sleeve ( 2 ). 7. Rohrdruckmittler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (1) eine an seinem Innenumfang ausgebildete Aufnahme (14) für die Ringwelle (4) hat. 7. Pipe pressure transmitter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the jacket pipe ( 1 ) has a receptacle ( 14 ) for the ring shaft ( 4 ) formed on its inner circumference. 8. Rohrdruckmittler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme eine abgerundete Ringnut (14) ist. 8. Pipe pressure transmitter according to claim 7, characterized in that the receptacle is a rounded annular groove ( 14 ). 9. Rohrdruckmittler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranhülse (2) mindestens im Bereich der Ringwelle (4) einen kreisförmigen Querschnitt hat. 9. Pipe pressure transmitter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the membrane sleeve ( 2 ) has a circular cross-section at least in the region of the annular shaft ( 4 ). 10. Rohrdruckmittler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranhülse (2) aus einem metallischen Werkstoff ist. 10. Pipe pressure transmitter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the membrane sleeve ( 2 ) is made of a metallic material. 11. Rohrdruckmittler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranhülse (2) an ihren Enden mit dem Mantelrohr (1) verschweißt ist. 11. Pipe pressure transmitter according to claim 10, characterized in that the membrane sleeve ( 2 ) is welded at its ends to the jacket pipe ( 1 ). 12. Rohrfühler für einen Rohrdruckmittler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrfühler eine Membranhülse (2) mit mindestens einer Ringwelle (4) aufweist. 12. Pipe sensor for a pipe pressure transmitter according to one or more of the preceding claims, characterized in that the pipe sensor has a membrane sleeve ( 2 ) with at least one annular shaft ( 4 ).
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