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Einrichtung zur Übertragung von Werten physikalischer oder chemischer Grössen.
Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Übertragung von Werten physikalischer oder chemischer Grössen mittels einer Hilfsenergie, vorzugsweise des elektrischen Stromes. Bei bekannten Einrichtungen dieser Art wird mit Hilfe eines durch die gemessene Grösse bewegten Zeigers und elektrischer Kontakte die Regelung eines elektrischen Messstromes herbeigeführt, bis durch die Wirkung desselben der Zeiger in seine Nullage zurückgebracht wird. Der hiezu erforderliche Strom dient als Mass. Bei einer andern Art der bekannten Einrichtungen pendelt in der Bewegungsebene des Zeigers ein Fühler, welcher beim Zusammentreffen mit dem Zeiger einen elektrischen Stromstoss hervorruft, der mit Hilfe eines synchron pendelnden Teiles am Empfänger dort die Anzeige des Wertes herbeiführt. Die Erfindung bezweckt nun eine Verbesserung der Einrichtungen dieser zweiten Art.
Bei diesen Einrichtungen muss nämlich zwischen dem Zeiger und dem Fühlorgan ein elektrischer Kontakt geschlossen werden ; bei dieser Kontaktbildung wirkt aber der Fühler auf den Zeiger in dem Sinne zurück, dass der Zeiger durch die Bewegung des Fühlers aus seiner richtigen Messlage abgelenkt wird. Dadurch wird die Messgenauigkeit bei den bekannten Einrichtungen ungünstig beeinflusst. Gemäss der Erfindung wird nun dieser Nachteil dadurch behoben, dass beim oder kurz vor dem Zusammentreffen des Fühlers mit dem Zeiger der Zeiger z. B. durch einen mit dem Fühler sich bewegenden Teil festgehalten wird, so dass der zum Erzeugen des Stromstosses nötige Gegendruck nicht auf das den Zeiger bewegende Messsystem od. dgl. übertragen wird.
Vorteilhaft wird der Fühler in einer zur Bewegungsrichtung des Zeigers genau oder annähernd senkrechten Richtung bewegt.
Mit "Zeiger" ist jeder durch den Einfluss der gemessenen Grösse seine Lage ändernde Teil gemeint, dessen Lage als Mass für die Grösse dienen kann. Die Erfindung ist daher zum Messen von allen physika- lischen oder chemischen Grössen anwendbar, die eine Änderung der Lage eines Teiles (Zeigers) herbei- führen können. Am Wesen der Erfindung wird nichts geändert, wenn der Zeiger durch Anschläge gehindert wird, eine Messlage einzunehmen und wenn er durch eine regelmässig wiederkehrend geänderte Hilfskraft, z. B. eine Federspannung, in seine Nullage zurückgeführt wird, in welcher Nullage der Zeiger vom Fühler erfasst und der elektrische Stromstoss hervorgerufen wird.
In beiden Fällen hängt der Zeitpunkt des
Stromstosses vom jeweiligen Wert der gemessenen Grösse ab und die Kontakte werden geschlossen, ohne den Zeiger in der Richtung seiner Ausschlagsbewegung zu beeinflussen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 ist ein Schema eines Systemes nach der Erfindung unter Weglassung einiger Teile, Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht der Teile zum Hervorrufen von Stromstössen, Fig. 3 ist eine Stirnansicht einzelner Teile der Fig. 2, und Fig. 4 zeigt eine Einzelheit.
Ein Dichtemesser 6 taucht in eine im Behälter 2 enthaltene Flüssigkeit 4, deren Dichte angezeigt oder verzeichnet werden soll. Der Dicht'messer 6 ist durch eine biegsame Verbindung 8 auf einem Ende eines im Lager 12 drehbaren Hebels 10 aufgehängt, dessen anderes Ende einen Zeiger 14 trägt, der über einen im Querschnitt rinnenförmigen Bogen 20 mit der Achse in 12 reicht. Der Bogen 20 bildet das Mittelstück eines in Lagern 25 gelagerten Bügels 21. Über dem Zeiger 14 des Hebels 10 ist ein bügel- förmiger Fühler 17 in Lagern 22 drehbar, dessen Mittelstück 16 mit 20 gleichachsig verläuft. Der Fühler 17 trägt einen ihm ähnlichen, mit Hilfe von Haken 24 auf 17 frei hängenden und in Lagern 23 gelagerten
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Bügel, dessen Mittelteil18 ebenfalls bogenförmig mit 12 als Achse ist.
Die Lager 22, 23 und 25 sind übereinander angeordnet (Fig. 2).
Der Fühler 17 trägt eine Rolle 28, welche auf einem auf der Achse 32 festsitzenden Nocken 30 aufruht ; die Achse 32 wird unter Vermittlung einer-Übersetzung 42 von einem an ein Wechselstromnetz 98 angeschlossenen Synchronmotor angetrieben. Eine vollständige Umdrehung des Nockens 30 bildet den Zeitabschnitt, innerhalb dessen die Stromstoss hervorgerufen werden. Der Nocken 30 bewirkt ein Ausschwingen des Fühlers 17 um seine Zapfen 22 gegenüber 14 und wenn der Teil 16 des Fühlers 17 mitdemZeiger14inBerührungkommt, wirdletzterer gegen denBogen20 gedrückt und sodann derBügel21 entgegen der Wirkung einer Feder 56 von einem Anschlag 60 weg nach abwärts geschwungen, wodurch ein Kontakt betätigt wird, durch welchen ein Stromstoss in dem Stromkreis der Hilfsstromquelle entsteht.
Die untere Kante 160 (Fig. 3) des Bogens 16 verläuft schräg zur oberen Fläche von 14 und bestimmt den Augenblick der Betätigung des Bogens 20 im Verlaufe eines Zeitabschnittes, d. i. eines Arbeitsganges des Fühlers 16, 17. Wenn sich der Bogen 16 dem Zeiger 14 nähert, kommt vorher der Bogen 18 mit dem Zeiger 14 in Berührung und verhindert eine weitere Bewegung des Zeigers in der Anzeigerichtung während der Wirkung der Kante 160 von 16.
Der Bogen 20 hat einen Fortsatz 26 mit einer Stellschraube 54, die mit einer Kontaktfeder 62 zusammenwirkt. Diese ist mit einem Ende auf einer isolierten Unterlage befestigt und mit dem einen Pol der Stromquelle 95 verbunden ; an ihrem freien Ende trägt die Feder 62 einen Kontaktstift 52, welcher mit einem Kontakt. 50 auf einer weiteren-Kontaktfeder 64 zusammenwirkt. Die beiden Federn 62 und 64 sind voneinander isoliert. Die Feder 64 trägt einen zweiten Kontakt-48, der mit einem feststehenden
Kontaktstift 46 zusammenwirkt. Dieser ist mit einer Bürste 40 eines auf der Achse 32 angebrachten
Stromunterbrechers (Fig. 4) verbunden.
Der Stromunterbrecher hat einen isolierten Teil 38 mit eingebettetem Kontaktabschnitt 34 an seinem Umfange, welcher Abschnitt 34 mit einem leitenden Teil 36 leitend verbunden ist. Beide Teile 36 und 38 laufen mit der Achse 32 um. Die andere Bürste 40 des Stromunterbrechers ist bei 94 geerdet.
Der zweite Pol der Hilfsstromquelle 95 ist über die Empfängerstelle bei 92 ebenfalls geerdet.
Der Zeiger 10 nimmt jeweils eine der Dichte der Flüssigkeit 4 entsprechende Lage ein. Während jeder Umdrehung des Nockens 30 bringt der Bogen 16 des Fühlers 17 den Zeiger 10, 14 mit dem Bügel 21 in Berührung und schliesst die Kontakte 50, 52. Dabei nimmt der umlaufende Unterbrecher eine solche Lage ein, dass der Strom derHilfsstromquelle 95 geschlossen ist. Ein Stromstoss geht daher durch die Leitung 96 zum Empfänger und die Dauer dieses Stosses wird durch die Wirkung des Kontaktes 62, 64 bestimmt. Sobald nämlich durch den sich herabbewegenden Bügel 21 der Kontakt 50,52 geschlossen wird, nimmt die Feder 62 die Feder 64 mit und unterbricht den Kontakt 46, 48, wodurch der Strom der Quelle 95 wieder unterbrochen wird.
Bei der Rückkehr der Kontaktteile 48, 50 und 52 in ihre Normallage beim Heben des Bügels 21 wird der Strom 95 durch den Unterbrecher 34, 36, 38 unterbrochen, so dass dabei kein Stromstoss entsteht.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Empfänger ist ein Synchronmotor 70 ebenso wie der Motor 44 an das Wechselstromnetz 98 angeschlossen. Der Motor 70 treibt unter Vermittlung einer Übersetzung 62 einen Nocken 74 an, der synchron mit den Nocken 30 läuft. Ein Anzeige- oder Zeichenstifthebel 78 ist zwischen seinen Enden im Lager 80 drehbar gelagert und trägt an einem Ende eine gegen den Nocken 74 sich stützende Rolle 76. Das andere Ende dieses Hebels trägt einen Schreibstift 82 od. dgl., welcher mit einem wandernden Streifen 100 zusammenwirkt. Der Stift 82 liegt normal über dem Papier 100 frei, ohne es zu berühren. Ein zweiter Hebel 84 überquert das freie Ende des Hebels 78 und ist im Lager 90 gelagert ; dieser Hebel 84 trägt den Anker 86 eines in die Leitung 96 eingeschalteten Elektromagneten 88.
Bei der Arbeit führt der Stift 82 durch die Wirkung des Nockens 74 über dem Papierstreifen 100 eine die ganze Breite des Streifens umfassende Schwingbewegung aus, wobei die augenblickliche Lage des Stiftes der augenblicklichen Lage des Bogens 16 bzw. seiner schrägen Kante 160 entspricht. Im Augenblicke eines Stosses im Stromkreis von 95 wird der Magnet 88 erregt, zieht seinen Anker 86 mit dem Hebel 84 an. Dieser schlägt gegen den Hebel 78 und bringt den Stift 82 in Berührung mit dem Streifen 100. Der Stift 82 trägt auf dem Streifen 100 einen Punkt ein, dessen Lage der zeitlichen Lage des Augenblickes des Stromstosses innerhalb des bestimmten Zeitabschnittes, d. i. innerhalb einer Umdrehung der Nocken 30,74 entspricht. Die Punkte auf dem Papier 100 bilden zusammen die Schaulinie 102.
Als Hilfsenergie kann nicht bloss elektrische Energie, sondern auch jede andere geeignete, z. B. pneumatische oder hydraulische Energie angewendet werden. Bei Druckluftenergie z. B. kann anstatt eines elektrischen Relais ein pneumatischer Motor, ähnlich wie. bei Ylavierautomaten wirken, wobei an Stelle eines elektrischen Stromstosses ein Luftdruckstoss tritt.
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