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Title:
PRESSURE-MEASURING TRANSDUCER HAVING A ROTATABLE HOUSING SLEEVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/024889
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pressure-measuring transducer for the field of process measurement, which pressure-measuring transducer serves to measure the pressure of a process medium, comprising a metal process connection (20) for mechanically connecting to a container that contains the process medium and comprising a housing (10), which has a cylindrical housing segment composed of a sheet metal jacket (11), which is connected to the process connection (20). The connection between the housing (10) and the process connection (20) is at least impermeable to spray water in order to protect a pressure-measuring cell (2) and measuring and evaluating electronics (3) arranged in the interior of the housing (10). In order that the housing can be rotated in relation to the process connection and yet the pressure-measuring transducer can be simply produced, a segment (12) of the sheet metal jacket (11) according to the invention protrudes over a cylindrical segment of the process connection (20) in an overlap region (4) and the process connection (20) has a first annular groove (25) in the overlap region (4), into which first annular groove a deformation (15) produced by shaping the sheet metal jacket (11) protrudes, whereby the housing (10) can be rotated in relation to the process connection (20) but is fixed in an axial direction.

Inventors:
KUHNHÄUSER FABIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/067535
Publication Date:
February 26, 2015
Filing Date:
August 18, 2014
Export Citation:
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Assignee:
IFM ELECTRONIC GMBH (DE)
International Classes:
G01L19/08; G01L19/14
Foreign References:
DE102011050455A12012-11-22
DE10212767A12003-10-16
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Claims:
Ansprüche

1 . Druckmessumformer für die Prozessmesstechnik zur Messung des Drucks eines Prozessmediums, mit einem metallischen Prozessanschluss (20) zur

mechanischen Verbindung mit einem das Prozessmedium beinhaltenden Behältnis und einem Gehäuse (10), das einen zylinderförmigen

Gehäuseabschnitt aus einem Blechmantel (1 1 ) aufweist, der mit dem

Prozessanschluss (20) verbunden ist,

wobei die Verbindung zwischen Gehäuse (10) und Prozessanschluss (20) mindestens spritzwasserdicht ist, um eine im Innenraum des Gehäuses (10) angeordnete Druckmesszelle (2) sowie Mess- und Auswerteelektronik (3) zu schützen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt (12) des Blechmantels (1 1 ) einen zylinderförmigen Abschnitt des Prozessanschlusses (20) in einem Überlappungsbereich (4) überragt und dass der Prozessanschluss (20) im Überlappungsbereich (4) eine erste Ringnut (25) aufweist, in die eine durch Umformen des Blechmantels (1 1 ) erzeugte Verformung (15) hineinragt, wodurch das Gehäuse (10) gegenüber dem Prozessanschluss (20) drehbar, aber in axialer Richtung fixiert ist.

2. Druckmessumformer nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessanschluss (20) eine zweite Ringnut (26) zur Aufnahme eines Dichtrings (5) aufweist.

3. Druckmessumformer nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Ringnut (25) ein erstes

Anschlagelement in Form eines Stiftes oder einer Kugel vorgesehen ist, um die Verdrehbarkeit des Gehäuses auf maximal 360° zu begrenzen.

4. Druckmessumformer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Ringnut (25) ein ringförmiges Element (6) mit einer umlaufenden Nut (6a) angeordnet ist, dessen Material sich vom Material des Prozessanschlusses (20) unterscheidet.

5. Druckmessumformer nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Element (6) aus Kunststoff, insbesondere Teflon®, oder einem Weichmetall, insbesondere Kupfer, ist.

6. Druckmessumformer nach einem der Ansprüche 4 oder 5,

dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessanschluss (20) am oberen äußeren Rand eine Aussparung (21 ) aufweist, die sich bis zur ersten Ringnut (25) erstreckt, und dass an dem in der ersten Ringnut (25) angeordneten ringförmigen Element (6) ein in axialer Richtung abstehendes zweites Anschlagselement (6b) angeformt ist,

wobei sich dieses zweite Anschlagelement (6b) durch die Aussparung (21 ) im Prozessanschluss (20) hindurch in die Gehäusehülse (10) erstreckt.

7. Druckmessumformer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessanschluss (20) an seiner Außenseite eine in axialer Richtung verlaufende Längsnut (27) aufweist.

8. Druckmessumformer nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass - jeweils gemessen in radialer Richtung - die Längsnut (27) gleich tief oder weniger tief ist als die zweite Ringnut (26).

9. Verfahren zur Herstellung eines Druckmessumformers nach einem der

Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- das Gehäuses (10) wird mit Spielpassung auf den Prozessanschluss (20) aufgeschoben, so dass ein zylinderförmiger Gehäuseabschnitt (12) einen zylinderförmigen Abschnitt des Prozessanschlusses (20) in einem

Überlappungsbereich (4) überragt,

- gegen das Werkstück in Form des Prozessanschlusses (20) mit dem

aufgeschobenen Gehäuse (10) wird in Höhe der ersten Ringnut (25) des Prozessanschlusses (20) von außen ein Rollierwerkzeug mit so großer Kraft gedrückt, dass das Blechmaterial des Gehäuses (10) zu fließen beginnt und nach innen in die erste Ringnut (25) verdrängt wird,

wobei sich Werkstück und Rollierwerkzeug dabei relativ zueinander drehen. Verfahren nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Verfahrensschritt vorgesehen ist, in das Blechmaterial des Gehäuses (10) im Bereich der Verformung (15) eine Prägung vorzusehen.

Description:
DRUCKMESSUMFORMER MIT VERDREHBARER GEHAUSEHULSE

Die Erfindung betrifft einen Druckmessumformer für die Prozessmesstechnik zur Messung des Drucks eines Prozessmediums nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Druckmessumformers.

Druckmessumformer der in Rede stehenden Art sind seit längerem bekannt und werden beispielsweise in vielen Bereichen der Prozessmesstechnik zur messtechnischen Prozessbeobachtung eingesetzt. Derartige Messgeräte werden von der Anmelderin bspw. unter den Gerätebezeichnungen PNxx hergestellt und in Verkehr gebracht. Die Messbereiche gehen derzeit üblicherweise bis 400 bar.

In der Praxis ergibt sich häufig die Situation, dass das Messgerät nach dem Verbinden mit einem das zu messende Medium beinhaltenden Behälter - bspw. eines Tanks -, einer Rohrleitung oder dergleichen nicht in einer gewünschten Richtung ausgerichtet ist. So ist dann bspw. das Verbinden eines Kabels mit einem seitlich am Messgerät angeordneten Steckeranschluss erschwert oder das Ablesen eines Display ungünstig. Aber auch bei rotationssymmetrischen Messgeräten kann es Schwierigkeiten beim Anschluss eines Kabels mit abgewinkelter Kabeldose geben. In solchen Fällen ergibt sich der Bedarf, das Messgerät drehen und damit wie gewünscht ausrichten zu können, ohne die bereits hergestellte Verbindung des Messgeräts mit dem Behälter zu lösen.

Hierzu macht die DE 10 201 1 050 455 A1 den Vorschlag, den Prozessanschluss und das darauf aufgeschobene Gehäuse mit Hilfe von Ringnuten und einem mit den

Ringnuten zusammenwirkenden, kraftbeaufschlagten Ring axial aneinander zu fesseln. Nachteilig ist hier jedoch der vergleichsweise aufwendige Aufbau, was letztlich zu erhöhten Herstell kosten führt.

Eine ähnliche Ausführung ist der DE 102 32 088 A1 zu entnehmen. Auch hier ist zur axialen Fixierung der beiden zueinander drehbaren Teile ein Ring vorgesehen, der sich jeweils in dafür vorgesehene Ringnuten in Eingriff befindet.

Aus der DE 102 12 767 A1 ist ein Messumformer bekannt, dessen Gehäuse gegenüber dem Prozessanschluss verdrehbar ist. Die Verdrehbarkeit ist hier neben einer

Ausführung mit einem Sicherungsring alternativ auch mittels einer Schnappverbindung realisiert, nämlich durch Einschnappen des nach einwärts vorspringenden Endrandes des Gehäuses in die Ringnut am Prozessanschluss. Eine derartige Schnappverbindung ist jedoch nur bei einem Kunststoffgehäuse denkbar, das über eine ausreichende Elastizität verfügt. Bei einem Gehäuse aus Blech wäre eine solche Schnappverbindung hingegen nicht realisierbar, da ansonsten während des Montierens des Gehäuses auf dem Prozessanschluss mit erheblichem Abrieb zu rechnen ist und beim Einschnappen derartige Beschleunigungskräfte entstünden, die die empfindliche Elektronik im Inneren des Messumformergehäuses beschädigen würden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Druckmessumformer mit einem metallischen Gehäuse vorzuschlagen, der den Vorteil der Verdrehbarkeit aufweist, gleichzeitig aber einfach herstellbar ist.

Die aufgezeigte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen

Druckmessumformer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Druckmessumformers mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den rückbezogenen Ansprüchen angegeben.

Kern der Erfindung ist es, dass der Blechmantel des Gehäuses eine durch einen Umformvorgang hervorgerufene Verformung aufweist, die in eine erste Ringnut des Prozessanschlusses hineinragt. Dafür ist es notwendig, dass sich das Gehäuse und der Prozessanschluss zumindest in einem Abschnitt überlappen. Durch diese Verformung, die die Form einer umlaufenden, nach innen gerichteten Wulst hat, ist die axiale

Beweglichkeit des Gehäuses gegenüber dem Prozessanschluss eingeschränkt, d.h. es ist axial fixiert, während gleichzeitig aber das Gehäuse auf dem Prozessanschluss drehbar ist.

Aufgrund der Materialbeanspruchung ist der Prozessanschluss üblicherweise als massives Drehteil ausgeführt. Da aber das Gehäuse im Wesentlichen lediglich eine Schutz- und Abdichtfunktion der im Inneren befindlichen Druckmesszelle sowie der Mess- und Auswerteelektronik erfüllen muss, kann hierfür eine dünnwandige Hülse aus Blech vorgesehen werden. Unter„dünnwandig" ist beispielsweise eine Dicke von ca. 0,5 mm zu verstehen. Der E-Modul des Blechs liegt bei ca. 200 GPa.

Der Vorteil der Erfindung besteht nun darin, dass durch einen spanlosen und

fertigungstechnisch vergleichsweise einfachen Umformvorgang diese Verformung erzeugt und damit die gewünschte Funktionalität - Verdrehbarkeit und axiale Fixierung des Gehäuses - erreicht werden kann. Der Material- und Fertigungsaufwand ist dementsprechend minimal. Beim Verformen von Blech stellt sich naturgemäß eine gewisse, meist ungewünschte Elastizität bzw. Federwirkung ein. Dieser Umstand ist vorliegend jedoch vorteilhaft, da sich damit die Fressneigung bei der Verdrehung der Gehäusehülse auf dem

Prozessanschluss verringert.

Für die häufig notwendige Abdichtung des Messgeräts weist der Prozessanschluss eine zweite Ringnut auf, die vorzugsweise unterhalb der ersten Ringnut angeordnet ist. In diese zweite Ringnut wird ein Dichtring eingelegt, über dessen spezielle Ausgestaltung hinsichtlich Dimensionierung und Material neben der reinen Abdichtfunktion auch Einfluss auf das für die Verdrehung aufzubringende Drehmoment genommen werden kann.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist in der ersten Ringnut ein Anschlagelement vorgesehen, durch den der Drehwinkel, mit dem das Gehäuse gegenüber dem

Prozessanschluss gegeneinander verdreht werden können, begrenzt wird. Durch dieses Anschlagelement in Form eines Stiftes oder einer Kugel soll eine Verdrehbarkeit über 360° verhindert und nur bis beispielsweise 350° zugelassen werden.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass in der ersten Ringnut ein ringförmiges Element mit einer umlaufenden Nut vorgesehen ist, dessen Material sich vom Material des Prozessanschlusses unterscheidet. Dieses Zusatzteil kann bspw. aus Kunststoff, wie Teflon® mit selbstschmierenden Eigenschaften und dadurch geringer Gleitreibung, oder einem Weichmetall, wie Kupfer sein und wird in die erste Ringnut, in die sich die Verformung der Gehäusehülse erstreckt, eingelegt. Die erste Ringnut, die in diesem Fall etwas größer dimensioniert werden kann, wird demnach mit diesem

Zusatzteil gefüllt, was den Vorteil bringt, dass damit die Verdrehbarkeit weiter optimiert wird. Darüber hinaus kann mit diesem Zusatzteil ein vorhandenes axiales und/oder radiales Spiel der Verformung in der Nut ausgeglichen werden. Das Zusatzteil weist dann an seiner Außenseite eine entsprechend dimensionierte umlaufende Ringnut auf, in die sich dann die Verformung erstreckt.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Prozessanschluss am oberen äußeren Rand eine Aussparung aufweist, die sich bis zur ersten Ringnut erstreckt, und dass an dem in der ersten Ringnut angeordneten ringförmigen Element ein in axialer Richtung abstehendes Anschlagselement angeformt ist, wobei sich dieses Anschlagelement durch die Aussparung im Prozessanschluss hindurch in die Gehäusehülse erstreckt. Die Gehäusehülse weist hierfür ein Gegenelement auf, das vorzugsweise als Blechstreifen ausgeführt an die Innenseite der Gehäusewandung angeschweißt wird. Auf diese Weise lässt sich vorteilhaft die zuvor genannte Funktion einer Begrenzung der Verdrehbarkeit über 360° hinaus einerseits sowie der

Verringerung bzw. Vermeidung einer Fressneigung durch ein separates, in die erste Ringnut eingelegtes Ringelement andererseits kombinieren.

Eine ganz besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Prozessanschluss an seiner Außenseite eine in axialer Richtung verlaufende Längsnut aufweist.

Hintergrund hierfür ist das Problem, dass durch Fehler in Material und/oder Aufbau des Messumformers Druck ins Innere des Gehäuses gelangen könnte. Wie bereits einleitend erwähnt sind Drücke jenseits von 100 bar keine Seltenheit. Bei vielen

Druckmessumformern ist am dem Prozessanschluss entgegengesetzten Ende der Gehäusehülse eine Anzeige- und Bedieneinheit zur Anzeige von Messergebnissen und Bedienung bzw. Parametrierung des Messumformers angeordnet. Diese Anzeige- und Bedieneinheit bzw. die Verbindung zur Gehäusehülse ist jedoch für derartige Kräfte nicht vorbereitet. In einem solchen Fall fungiert diese Längsnut als Druckablassnut, durch die das Medium gegebenenfalls abgeleitet werden kann, so dass sich der Innendruck entsprechend verringert. Vorzugsweise ist - jeweils gemessen in radialer Richtung - gleich tief oder weniger tief ist als die zweite Ringnut. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Dichtring trotz der Längsnut das Gehäuse gegen den Prozessanschluss jederzeit - ausgenommen der zuvor beschriebene Fehlerfall - zuverlässig abdichtet. Auch ist es vorteilhaft, wenn der Prozessanschluss unterhalb der Längsnut etwas schmaler ausgeführt ist als im Überlappungsbereich. Durch diese Maßnahme kann der Dichtring im Fehlerfall leichter durch das herausströmende Medium weggedrückt werden.

In einen zweiten Aspekt der Erfindung wird die zuvor gestellte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Druckmessumformers. Hierbei ist

entscheidend, dass das Umformen der Gehäusehülse durch Rollieren erfolgt. Gegen das Werkstück in Form des Prozessanschlusses mit dem aufgeschobenen Gehäuse wird in Höhe der ersten Ringnut des Prozessanschlusses von außen ein

Rollierwerkzeug mit so großer Kraft gedrückt, dass das Blechmaterial des Gehäuses zu fließen beginnt und nach innen in die erste Ringnut verdrängt wird. Das Werkstück und Rollierwerkzeug werden dabei relativ zueinander gedreht, d.h. es kann sich sowohl das Werkzeug drehen und das Werkstück steht still, es dreht sich nur das Werkstück und das Werkzeug steht still oder sowohl Werkstück als auch Werkzeug drehen sich.

Eine Weiterbildung sieht vor, zur Realisierung des Anschlagelements in das

Blechmaterial des Gehäuses im Bereich der Verformung eine Prägung vorzusehen, um ein Anschlagelement bspw. in Form eines Stiftes oder einer Kugel zu formen, das die Verdrehbarkeit des Gehäuses gegenüber dem Prozessanschluss über 360° hinaus verhindert.

Alternativ zu dem Rollierungsverfahren, aber nicht beansprucht, ist es auch möglich, die Verformung mittels mehrerer, bspw. vier Backen in die Hülse zu prägen. In diesem Fall wird keine relative Drehbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück benötigt, sondern die Backen des Werkzeugs fahren von außen nach innen in Richtung des Werkstücks, d.h. des auf den Prozessanschluss aufgeschobenen Gehäuses, und prägen die Verformung in die Hülse.

Nachfolgend wird die Erfindung im Zusammenhang mit Figuren anhand von

Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Druckmessumformer,

Figur 2a ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Druckmessumformers in Schnittdarstellung,

Figur 2b eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts aus Fig. 1 a,

Figur 3a ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Druckmessumformers in Schnittdarstellung,

Figur 3b eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts aus Fig. 2a,

Figur 4a ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Druckmessumformers in Schnittdarstellung,

Figur 4b eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts aus Fig. 3a,

Figur 4c eine perspektivische Ansicht eines Prozessanschlusses des

erfindungsgemäßen Druckmessumformers in der dritten Ausführungsform, Figur 5a ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Druckmessumformers in Schnittdarstellung,

Figur 5b eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts aus Fig. 4a und

Figur 5c eine perspektivische Ansicht eines Prozessanschlusses des

erfindungsgemäßen Druckmessumformers in der vierten

Ausführungsform.

In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.

In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Druckmessumformer 1 dargestellt. Auf einem Prozessanschluss 20 ist ein Gehäuse 20 aufgesetzt. Auf dem Gehäuse 10 befindet sich eine Anzeige- und Bedieneinheit 7, über die die Messergebnisse angezeigt werden und diverse Einstellungen durch das Bedienpersonal vorgenommen werden kann, wie bspw. Festlegung eines Schaltpunkts oder Anzeige der Messwerte in verschiedenen Maßeinheiten. Ebenfalls von der Erfindung mit umfasst sind jedoch auch sogenannte Transm ittergeräte, die keinerlei Anzeige- oder Bedieneinheit aufweisen und stattdessen über eine übergeordnete Steuereinheit bedient und parametriert werden. Seitlich am Gehäuse 10 ist ein Steckeranschluss 8 angeordnet, über den der Druckmessumformer 1 mit Energie versorgt wird und als elektronische Schnittstelle fungierend die erzeugten Messsignale zur weiteren Verarbeitung in einer übergeordneten Steuereinheit, bspw. in einer SPS, abgegriffen werden können.

Der Druckmessumformer wird über den Prozessanschluss 20 mit einem das zu messende Medium beinhaltenden Behälter, d.h. einer Rohrleitung, einem Tank oder dergleichen, verbunden. Insbesondere bei einer Verbindung über ein Gewinde kann sich die Situation ergeben, dass sich der Steckeranschluss 8 und/oder die Anzeige- und Bedieneinheit 7 in einer für den Anschluss bzw. die Ablesbarkeit des Displays ungünstige Position befinden. Um nun das Gehäuses 10 gegenüber dem

Prozessanschluss 20 zu verdrehen, weist das Gehäuse 10 an seinem unteren Ende eine ringförmige, nutenartige Verformung 15 auf. In den nachfolgenden Figuren wird nun diese Verformung 15 näher beschrieben.

Figur 2a und 2b zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckmessumformers 1 in Schnittdarstellung, wobei Figur 2b den in Fig. 2a

eingekreisten Bereich vergrößert. Der Druckmessumformers 1 besteht im Wesentlichen aus dem Prozessanschluss 20, einer Druckmesszelle 2, einer Mess- und

Auswerteelektronikeinheit 3 sowie dem die Messzelle 2 und die Elektronik 3

schützendes Gehäuse 10. Die Druckmesszelle 2 und die Elektronikeinheit 3 sind hier nur schematisch dargestellt, da der Fokus der Erfindung auf der (mechanischen) Verbindung zwischen Gehäuse 10 und Prozessanschluss 20 liegt.

Der Prozessanschluss 20, der dazu dient, das Messgerät 1 mit einem das zu messende Medium enthaltenen Behälter oder dergleichen zu verbinden, ist aufgrund der

Materialbeanspruchung als massives Drehteil ausgeführt. Das Gehäuse 10 hingegen muss im Wesentlichen lediglich eine Schutz- und Abdichtfunktion der im Inneren befindlichen Druckmesszelle 2 sowie der Mess- und Auswerteelektronik 3 erfüllen und ist somit als dünnwandige Hülse aus Blech ausgeführt. Diese Hülse wird zumeist durch einen Tiefziehprozess hergestellt. Unter„dünnwandig" ist beispielsweise eine Dicke von ca. 0,5 mm zu verstehen. Der E-Modul des Blechs liegt bei ca. 200 GPa.

Ein zylinderförmiger Abschnitt 12 des als Blechmantel 1 1 ausgeführten Gehäuses 10 überragt einen zylinderförmigen Abschnitt des Prozessanschlusses 20 in einem

Überlappungsbereich 4. In diesem Überlappungsbereich 4 weist der Prozessanschluss 20 zwei umlaufende Ringnuten 25, 26 auf. In die obere Ringnut 25 ragt eine durch Umformen des Blechmantels 1 1 erzeugte Verformung 15 hinein, die die Form einer umlaufenden, nach innen gerichteten Wulst hat. Dadurch ist nun das Gehäuse 10 gegenüber dem Prozessanschluss 20 drehbar, aber in axialer Richtung fixiert. Die untere Ringnut 26 ist für die Aufnahme eines ringförmigen Dichtelements 5 vorgesehen, mit dem das Gehäuse 10 bzw. der Blechmantel 1 1 gegen den Prozessanschluss 20 abgedichtet wird. Über die spezielle Ausgestaltung des Dichtelements 5 kann durch entsprechende Dimensionierung und Materialauswahl neben der reinen Abdichtfunktion auch das für die Verdrehung aufzubringende Drehmoment beeinflusst werden.

Für die Erzeugung der Verformung 15 des Blechmantels ist es zunächst erforderlich, dass das Gehäuse 10 mit Spielpassung auf den Prozessanschluss 20 aufgeschoben wird, so dass der zylinderförmige Gehäuseabschnitt 12 einen ebenfalls zylinderförmigen Abschnitt des Prozessanschlusses 20 im Überlappungsbereich 4 überragt. Gegen das Werkstück in Form des Prozessanschlusses 20 mit dem aufgeschobenen Gehäuse 10 wird in Höhe der ersten Ringnut 25 des Prozessanschlusses 20 von außen ein

Rollierwerkzeug mit so großer Kraft gedrückt, dass das Blechmaterial des Gehäuses 10 zu fließen beginnt und nach innen in die erste Ringnut 25 verdrängt wird. Das Werkstück und Rollierwerkzeug werden dabei relativ zueinander gedreht, d.h. es kann sich sowohl das Werkzeug drehen und das Werkstück steht still, es dreht sich nur das Werkstück und das Werkzeug steht still oder sowohl Werkstück als auch Werkzeug drehen sich.

Die in Fig. 2a dargestellte Ausführungsform hat einen Außendurchmesser in Höhe des Gehäuses von 34 mm und im Bereich der Verformung von 32,5 mm, so dass die Verformung 15 eine Tiefe von 0,75 mm aufweist. Der Blechmantel 1 1 des Gehäuses hat eine Wandstärke von etwa 0,5 mm.

Figur 2b zeigt in vergrößerter Darstellung, wie die Verformung 15 des Blechmantels 1 1 in die Nut 25 des Prozessanschlusses hineinragt.

In Figur 3a ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen

Druckmessumformers in Schnittdarstellung dargestellt, wobei aus Gründen der

Übersichtlichkeit, wie auch in den nachfolgenden Figuren, auf die Darstellung der Druckmesszelle 2 sowie der Mess- und Auswerteelektronikeinheit 3 verzichtet wurde.

Im Unterschied zu Fig. 2a weist diese Ausführungsform ein ringförmiges Element 6 mit einer umlaufenden Nut 6a auf, das in der ersten Ringnut 25 angeordnet ist. Das

Material dieses Elements 6 unterscheidet sich vom Material des Prozessanschlusses 20 und ist aus Kunststoff, bspw. aus Teflon® mit selbstschierenden Eigenschaften und dadurch geringer Gleitreibung oder einem Weichmetall, wie bspw. Kupfer. Die erste Ringnut 25 ist nun im Vergleich zur Ausführung in Fig. 1 a etwas größer dimensioniert, je nach Größe des Elements 6.

Durch diese Ausführungsform kann die bereits durch die Elastizität der Verformung 15 verringerte Fressneigung beim Verdrehen weiter verbessert, idealerweise sogar verhindert werden. Darüber hinaus kann mit diesem Zusatzteil 6 ein zuvor vorhandenes axiales und/oder radiales Spiel der Verformung 15 in der Ringnut 25 ausgeglichen werden. Dafür ist an der Außenseite des Elements 6 die umlaufende Ringnut 6a vorgesehen, in die sich jetzt die Verformung 15 erstreckt und die entsprechend den Gegebenheiten dimensioniert werden kann.

Figur 3b zeigt in vergrößerter Darstellung, wie das ringförmige Element 6 in die Ringnut 25 eingelegt ist und wie die Verformung 15 des Blechmantels 1 1 in die Nut 6a des ringförmigen Elements 6 hineinragt. In Figur 4a ist ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen

Druckmessumformers 1 in Schnittdarstellung dargestellt, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit, wie auch in den nachfolgenden Figuren, nicht nur auf die Darstellung der Druckmesszelle 2 sowie der Mess- und Auswerteelektronikeinheit 3 verzichtet wurde, sondern sich auch auf die Bezugszeichen für Teile beschränkt wurde, die sich gegenüber den vorherigen Ausführungsform geändert haben.

Der Prozessanschluss 20 weist am oberen äußeren Rand eine Aussparung 21 auf, die sich bis zur ersten Ringnut 25 erstreckt. Das in der ersten Ringnut 25 angeordnete ringförmige Element 6 weist im Vergleich zur Ausführung gemäß Fig. 2a ein in axialer Richtung abstehendes Anschlagselement 6b auf. Dieses Anschlagelement 6b erstreckt sich durch die Aussparung 21 im Prozessanschluss 20 hindurch in das Innere der Gehäusehülse 10. Die Gehäusehülse 10 weist hierfür ein Gegenelement in Form eines Blechstreifens 13 auf, das L-förmig ausgeführt ist und an die Innenseite der

Gehäusewandung bzw. dem Blechmantel 1 1 angeschweißt ist. Bei einer

Drehbewegung stößt dann das Anschlagselement 6b an den Blechstreifen 13 bzw. den wegen der L-Form abstehenden Schenkel und verhindert so die Verdrehung des Gehäuses 10 gegenüber des Prozessanschlusses 20 über 360° hinaus. Neben einer Begrenzung der Verdrehbarkeit kann mit dieser Ausführungsform auch die in

Zusammenhang mit Fig. 3a beschriebene Verringerung bzw. Vermeidung einer

Fressneigung durch ein separates, in die erste Ringnut eingelegtes Ringelement erreicht werden.

Figur 4b zeigt in vergrößerter Darstellung, wie das ringförmige Element 6 in die Ringnut 25 eingelegt ist und wie die Verformung 15 des Blechmantels 1 1 in die Nut 6a des ringförmigen Elements 6 hineinragt.

Figur 4c zeigt den Prozessanschluss 20 in perspektivischer Ansicht. Zu erkennen ist das abstehendes Anschlagselement 6b und der eigentlich zum Gehäuse 10 gehörende Blechstreifen 13, die beide aneinanderstoßen und ein weiteres Verdrehen des

Gehäuses 10 verhindern.

In Figur 5a ist ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen

Druckmessumformers 1 in Schnittdarstellung dargestellt. Der Prozessanschluss 20 weist an seiner Außenseite eine in axialer Richtung verlaufende Längsnut 27 auf.

Hintergrund hierfür ist das Problem, dass durch Fehler in Material und/oder Aufbau des Messumformers 1 Druck ins Innere des Gehäuses 10 gelangen könnte. Wie bereits einleitend erwähnt sind Drücke jenseits von 100 bar keine Seltenheit. Die Befestigung der Anzeige- und Bedieneinheit 7 auf dem Gehäuse 10 ist jedoch für derartige Kräften nicht vorbereitet. In einem solchen Fall fungiert die Längsnut 27 als Druckablassnut, durch die das Medium gegebenenfalls abgeleitet werden kann, so dass sich der Innendruck entsprechend verringert. Der Dichtring 5 liegt im Bereich der Längsnut 27 frei und wird in dem beschriebenen Fall vom Druck des Mediums weggedrückt, so dass der Weg in der Längsnut 27 freigegeben ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Längsnut 27 gleich tief oder weniger tief ist als die zweite Ringnut 26. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Dichtring 5 trotz der Längsnut 27 das Gehäuse 10 gegen den Prozessanschluss 20 jederzeit - ausgenommen der zuvor beschriebene Fehlerfall - zuverlässig abdichtet. Auch ist es vorteilhaft, wenn der Prozessanschluss 20, wie in Fig. 5a dargestellt, unterhalb der Längsnut 27 etwas schmaler ausgeführt ist als im Überlappungsbereich 4. Durch diese Maßnahme kann der Dichtring 5 im

Fehlerfall leichter durch das herausströmende Medium weggedrückt werden.

Figur 5b zeigt in vergrößerter Darstellung die Längsnut 27, die aufgrund der

nichtvorhandenen Schnittkante keinerlei Schraffierung aufweist. Der Prozessanschluss 20 weist dennoch die erste Ringnut 25 auf und die Verformung 15 des Blechmantels 1 1 ragt in die erste Ringnut 25 hin. Unterhalb der Längsnut 27 ist der Dichtring 5 angeordnet, der dann im Fehlerfall durch das von ob durch die Längsnut 27

anströmende Prozessmedium nach unten weggedrückt werden kann.

Figur 5c zeigt den Prozessanschluss 20 in perspektivischer Ansicht mit der

Ausgestaltung der Längsnut 27 am äußeren Rand des Prozessanschlusses 20.

Bezugszeichenliste

1 Druckmessumformer

2 Druckmesszelle

3 Mess- und Auswerteelektronik

4 Überlappungsbereich

5 Dichtring

6 ringförmiges Element

6a Nut in ringförmigem Element

6b Anschlagselement am ringförmigen Element

7 Anzeige- und Bedieneinheit

8 Steckeranschluss

10 Gehäuse

1 1 Blechmantel

12 zylindrischer Gehäuseabschnitt

13 Blechstreifen

15 Verformung

20 Prozessanschluss

21 Aussparung am Prozessanschluss

25 erste Ringnut

26 zweite Ringnut

27 Längsnut

L Längsachse