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Druelmnterschiedsmesser für Durchflussmessungen mit zwei, teilweise mit einer Sperrfliissigkeit gefüllten, kommunizierenden, zylindrischen Gefässen.
Die Erfindung bezieht sich auf Druckunterschiedsmesser für Durchflussmessungen, sogenannte Durchflussmanometer, bei denen in einem von zwei, teilweise mit einer Sperrflüssigkeit gefüllten, kommunizierenden Gefässen der Flüssigkeitsstand mittels eines Schwimmers angezeigt wird. Bei den bisher üblichen Durchflussmanometern dieser Art wurde das zur Ermittlung des Durchflusses, d. h. der Durchflussmenge je Zeiteinheit, erforderliche Bestimmen der Quadratwurzel des Betrages des Druckunterschiedes in der Regel durch parabolische Gestaltung der Gefässe bewirkt. Bei derartigen Durchflussmanometern ist es auch bereits bekannt, die Schwimmerbewegung mittels einer magnetischen Kupplung nach aussen zu übertragen.
Anderseits sind Durchflussrnanometer mit zylindrischen Gefässen bekannt, bei denen das Bestimmen der Quadratwurzel der Anzeige mittels eines Kurvenscheibengetriebes geschieht. Dabei hat man aber bisher die Schwimmerbewegung mittels einer stopfbüchsenartigen Durchführung auf rein mechanischem Wege nach aussen übertragen. Wenn das zu messende Mittel unter höherem Druck steht, so ist es schwierig, die erforderliche Abdichtung der Durchführung dauernd aufrechtzuerhalten.
In jedem Falle aber wird die Einstellung der Anzeigevorrichtung durch die in der Stopfbüchse auftretende Reibung ungünstig beeinflusst.
Es ist allerdings ein Durchflussmanometer mit zylindrischen Gefässen bekanntgeworden, bei dem die Schwimmerbewegung durch eine magnetische Kupplung nach aussen übertragen wird. Dabei wird aber die Anzeigevorrichtung nicht mittels eines wurzelziehenden Kurvenscheibengetriebes, sondern durch unmittelbare Kupplung übertragen, so dass die Anzeigevorrichtung mit einer ungleichmässigen Teilung versehen ist. Ein wurzelziehendes Kurvenscheibengetriebe ist nur für eine Zählvorrichtung vorgesehen, wobei ein Reibradgetriebe zum Antrieb der Zäblvorrichtung dient. Die magnetische Kupplung steuert das Reibradgetriebe in der Weise, dass sie die Drehung eines mit leichtem Druck auf einer Reibscheibe liegenden Reibrädchens um einen sehr kleinen Winkel bewirkt, wozu nur ein verhältnismässig geringes Drehmoment erforderlich ist.
Im Gegensatz dazu bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Druckunterschiedsmesser für Strömungsmessungen mit zwei, teilweise mit einer Sperrflüssigkeit gefüllten, kommunizierenden, zylindrischen Gefässen, deren eines einen Schwimmer enthält, dessen Bewegung mittels eines Kurvengetriebes auf eine Anzeigevorrichtung übertragen wird.
Gemäss der Erfindung trägt die Achse eines in die als Zahnstange ausgebildete Schwimmerstange eingreifenden Zahnrades den einen Teil einer magnetischen Kupplung, deren anderer ausserhalb des Schwimmergefässes gleichachsig dazu liegender Teil zwecks Erreichen einer gleichmässigen Teilung bei der Anzeigevorrichtung unmittelbar mit einer Kurvenscheibe gekuppelt ist, deren wirksamer Teil annähernd einen Winkel von 3600 umfasst und die mittels einer mit dem Rand der Kurvenscheibe in kraftschlüssiger Berührung stehenden Rolle, vorzugsweise über ein Zahnradgetriebe, einen Zeiger steuert, der zur Anzeige der Strömung auf einer Kreisteilung dient.
Durch Verwendung einer magnetischen Kupplung mit einer genügend grossen Zugkraft ist es möglich geworden, auch die zum Antrieb eines Kurvenscheibengetriebes erforderliche verhältnismässig grosse Kraft mit Sicherheit zu überwinden. Ausserdem ist es möglich, durch die Ausbildung des Kurvenscheibengetriebes die benötigte Antriebskraft wesentlich zu verringern.
Eine besonders zweckmässige Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung in Fig. 1 und 2 in zwei Ansichten, teilweise im Schnitt, dargestellt. Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch das den Schwimmer enthaltende Gefäss.
Die zylindrischen Gefässe 1 und 2 sind mittels der Leitungen 3 und 4 an eine Drossel-oder Stauvorrichtung 23 angeschlossen. Durch die Leitung 5 sind die Gefässe, die zum Teil mit einer Sperrflüssigkeit. vorzugsweise Quecksilber, gefüllt werden, miteinander verbunden. Dabei ist in an sich bekannter Weise das den Schwimmer enthaltende Gefäss 1 an die Überdruckseite der Drosselvorrichtung 23 angeschlossen.
Das Gefäss 1 besteht aus einem Rohr 24, das unten auf eine dem Schwimmerhub h entsprechende Strecke genau zylindrisch ausgebohrt ist und aus Abschlussteilen 25, 26, an die die Leitungen 3 und 5 angeschlossen sind. In den Teil 26 ist eine Büchse 29 mit Bohrungen für den Flüssigkeitsdurchtritt eingesetzt, die eine zentrale Bohrung 30 aufweist und in das obere Ende des Rohres 24 eine Scheibe 31 mit Durchbrechungen und einer Bohrung 32 in der Mitte. Die Bohrungen 30 und 32 dienen zur Führung der zylindrischen, zweckmässig aus nicht rostendem Stahl hergestellten Stange 33, die an beiden Enden Gewinde trägt und mittels der Muttern 34 und 35 axial verspannt werden kann, um die Festigkeit der Führungsstange zu erhöhen.
Die Ausbildung der Schwimmerstange in der Weise, dass sie mindestens an einem Ende mit
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Mitteln zur Führung an einer im Inneren des Flüssigkeitsbehälters befestigten Führungsstange versehen ist, ist bei Durehflussmanometern an sich bekannt.
Auf der Stange 33 gleitet der Schwimmer 34 mittels der in das Innere der hohlen Schwimmerstange 35 eingesetzten Büchsen 36, die zweckmässig aus einem durch die Sperrflüssigkeit nicht angreifbaren Stoff, vorzugsweise Hartgummi, bestehen. Um die Reibung zu vermindern, können statt dessen an den Enden der Stange 35 auch Führungsrollen angebracht werden, die sich bei der Bewegung des Schwimmers an der Stange 33 abrollen. Zur Übertragung der Schwimmerbewegung nach aussen ist die Schwimmerstange 35 auf einer dem Schwimmerhub h entsprechenden Strecke mit Rillen versehen, in die ein um die Achse 6 drehbares Zahnrad 38 eingreift. Um den Zahneingriff regeln zu können, ist es zweckmässig, die Führungsstange 33 mindestens an einem Ende einstellbar zu befestigen. Zu diesem Zweck kann z.
B. das Loch 32 in der Scheibe 31 ein wenig exzentrisch gebohrt sein, so dass man durch Drehen der Scheibe 31 im Rohr 24 das obere Ende der Stange 33 einstellen kann.
Die Achse 6 trägt den einen Teil 8 einer magnetischen Kupplung. Der durch die Gefässwand 9 davon getrennte Teil 10 der magnetischen Kupplung ist auf einer Achse 11 befestigt, die eine Kurvenscheibe 12 trägt, deren wirksamer Teil annähernd einen Winkel von 3600 umfasst, und so ausgebildet ist, dass die Ausschläge des Zeigers (siehe unten) verhältnisgleich der jeweiligen Grösse der Strömung sind.
Die beiden Achsen 6 und 11 sind fluchtend angeordnet. Parallel zur Achse 11 ist zwischen Lagerplatten 14, 15 in der Mitte des zylindrischen Gehäuses 13 eine Achse 16 gelagert, die ein Zahnrad 17 und den Zeiger 18 trägt, der über einer im Gehäuse 13 befestigten Führungsplatte 19 spielt. Ferner ist an der Platte 14 und einem an ihr befestigten Winkel 20 eine Achse 21'gelagert, die ein Zahnrad 22 trägt, das in das Zahnrad 17 eingreift. An dem Zahnrad 17 ist ein Lagerwinkel befestigt, der eine drehbare Rolle 23'trägt. Durch eine Feder wird die Rolle 23'ständig in kraftschlüssigem Eingriff mit der Oberfläche der Scheibe 12 gehalten.
Wenn es gewünscht wird, kann in das Gehäuse 13 noch eine Einrichtung zum Summieren der Strömungswerte mittels eines Zählwerks eingebaut werden. Ferner kann auf der Achse 21 noch eine bekannte Einrichtung zur Fernübertragung der Messwerte, beispielsweise in Gestalt eines oder mehrerer Ringrohrwiderstände, angeordnet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
EMI2.1
keit gefüllten, kommunizierenden zylindrischen Gefässen, deren eines einen Schwimmer enthält, dessen Bewegung mittels eines Kurvengetriebes auf eine Anzeigevorrichtung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (6) eines in die als Zahnstange ausgebildete Schwimmerstange (35) eingreifenden Zahnrades (38) den einen Teil (8) einer magnetischen Kupplung trägt, deren anderer ausserhalb des Schwimmergefässes gleichachsig dazu liegender Teil (10) zwecks Erreichens einer gleichmässigen Teilung bei der Anzeigevorrichtung unmittelbar mit einer Kurvenscheibe (12) gekuppelt ist, deren wirksamer Teil annähernd einen Winkel von 3600 umfasst,
und die mittels einer mit dem Rande der Kurvenscheibe in kraftschlüssiger Berührung stehenden Rolle (23), vorzugsweise über ein Zahnradgetriebe (22, 17), einen Zeiger (18) steuert, der zur Anzeige der Strömung auf einer Kreisteilung (19) dient.