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Stopfbüchsenlose Durchführung
Es ist bekannt, Spindeln od. dgl. Organe, die sich in geschlossenen Räumen unter dem Einfluss einer Messgrösse (einer Schaltkraft) bewegen, stopfbüchsenlos unter Anwendung von Mem- branen nach aussen zu führen, um die Messgrösse anzuzeigen oder zu registrieren bzw. den Schalt- vorgang auszulösen.
Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der- artiger stopfbüchsenloser Durchführungen und besteht im wesentlichen darin, dass die vollkommen dichte Verspannung der Spindel mit der Membran ein Gelenk bildet, um das die Spindel als doppel- armiger Hebel schwingen kann.
Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungs- beispiele der Erfindung. Fig. 1 zeigt den ein- fachsten Fall bei Verwendung einer glatten
Membran, Fig. 2 die Verwendung einer gewellten
Membran. Die Fig. 3,4 und 5 zeigen Fälle, wo eine Balgmembran Anwendung findet. Die Fig. 6 zeigt einen besonderen Anwendungsfall.
Gemäss Fig. 1 mögen die beiden Räume A und B von verschiedenen Medien gleichen Druckes erfüllt oder beide drucklos (evakuiert) sein. Sie sind voneinander durch eine glatte Membran M getrennt, die an ihrem Umfang zwischen den zu- sammengeflanschten Teilen C und D so eingespannt ist, dass absolute Dichtheit gewährleistet ist. Im Zentrum ist die Membran zwischen den Stirnflächen der Teile E und F einer Spindel so eingespannt, dass gleichfalls absolute Dichtheit erzielt wird. Das geschieht beispielsweise durch Festziehen der Schraubverbindung zwischen den Teilen E und F der Spindel von denen der eine E mit einem Gewindezapfen Z versehen ist, der in das Muttergewinde des anderen Teiles F eingeschraubt wird.
Beide Einspannungen der Membran sind derart ausgebildet, dass die beiden Räume durch die Membran vollkommen dicht voneinander getrennt sind, obwohl die elastische Membran der durch die Schraubverbindung geschaffenen durchgehenden Spindel E, F eine schwingende Bewegung nach allen Richtungen im Sinne der voll ausgezogenen bzw. der gestrichelten Pfeile ermöglicht (Taumelbewegung). Dabei erleidet die Membrane relativ geringe Durchbiegungen nach oben und nach unten, die sich entsprechend der gewählten Länge des z. B. eine Messgrösse registrierenden Armes F mit starker Übersetzung in seitliche Bewegungen des Spindelteiles E umsetzen.
Fig. 2 zeigt eine gewellte Membran M, die z. B. einen unter Druck stehenden Raum B von der
Atmosphäre A trennt mit derselben Randein- spannung und derselben zentralen Einspannung wie bei Fig. 1. Damit sich die Membran unter dem Überdruck im Raume B nicht nach oben durchbiegt, ist sie durch einen Kranz von radialen
Lamellen 1 abgestützt, die ihrerseits gegen die nach innen ragenden, ringförmigen Vorsprünge 2, 3 des Gehäuseteiles C bzw. der zentralen Verspannungsmutter 4 anliegen. Die Lamellen sind durch einen zentralen Dorn 5 abgestützt. Dieser Dorn ist in der zentralen Bohrung eines Bügels 6 gelagert, der mit dem oberen Teil C des Gehäuses fest verbunden ist. Der Dorn 5 ist konisch gestaltet und greift mit seiner abgerundeten Spitze in die pfannenartig gestaltete Eintiefung 7 der Mutter 4 ein. Der Eingriffspunkt liegt in der Membranebene.
Diese Art der Verbindung gestattet der nach aussen geführten gestrichelt angedeuteten Gabel 10 die in die Spindel 11 übergeht, eine schwingende Bewegung im Sinne der beiden Pfeile nach allen Seitenrichtungen. Die Ebene der Gabel 10 ist gegenüber der Ebene des Bügels 6 um 900 verdreht zu denken.
Es ist insbesondere für die Verwendung bei Mess-und Registrierapparaten sehr wichtig, dass Durchbiegungen der Membran unter dem Einfluss der zwischen den beiden Räumen A und B herrschenden Druckdifferenzen vermieden bleiben, da die Anzeige bzw. die Registrierung lediglich unter dem Einfluss der Messgrösse bzw. ihrer Schwankungen zustande kommen soll und von den variablen Drücken, die in den Räumen A und B herrschen, unabhängig bleiben soll. Hiezu sind die Anordnung gemäss Fig. 2, aber auch die Anordnungen der folgenden Fig. 3 bis 5 geeignet.
Fig. 3 zeigt die Anordnung einer innen beaufschlagten Balgmembran BM zwischen einem
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vorgesehenen Mutter f verschraubt. Bei dieser
Durchführung kann die Spindel E, F nur in einer Ebene oszillieren, die durch die Spindel- achse normal zur Verbindungsgeraden der
Schneiden 28, 29 gelegt ist.
Um bei Anwendung einer Balgmembran gleich- wohl eine taumelnde Bewegung zu ermöglichen, ist (bei gleicher Membraneinspannung wie in
Fig. 3) gemäss Fig. 4 in den Armen 26, 27 ein
Ring 30 z. B. mittels kurzer Zapfen 31 drehbar gelagert. Um 900 versetzt sind die Arme 32, 33 an der oberen Platte 21 vorgesehen, die mit dem
Ring 30 durch kurze Zapfen 34, 35 drehbar ver- bunden sind.
Fig. 5 zeigt in der linken Hälfte eine Balg- membran BM, die am unteren Ende zwischen dem Ring 24 und dem Gehäuseflansch 25 ein- gespannt und am oberen Ende mit einer den
Raum B abschliessenden Ringplatte R vollkommen dicht verbunden, z. B. verschweisst ist. Der
Ring 24 ist durch Schraubenbolzen 40 mit der oberen Stützplatte 41 fest verbunden, deren zentrale Bohrung 42 bei 43 nach einer Kalotte ausgedreht ist. Gegen diese Ausdrehung stützt sich der kugelig abgedrehte Absatz 44 der Spindel F, deren Gewindezapfen Z, die Platte R durchsetzt und mit der am oberen Ende der Spindel E vorgesehenen Mutter f verschraubt ist. Bei dieser Ausführung hat die durchgeführte Spindel E, F vollkommene Taumelfreiheit. Die kugelige Abstützzone kann dabei je nach Erfordernis im Schwerpunkt der Balgmembran oder ausserhalb derselben liegen.
Die rechte Hälfte der Fig. 5 zeigt eine Variante der Ausführung, bei der bei gleicher Einspannung der Balgmembran eine kugelige Abstützzone an einem Lagerteil 50 vorgesehen ist, der von einer becherartigen Eintiefung der Platte 41 gebildet ist.
Die Spindel F trägt am unteren Ende wieder den bei 44 kugelig ausgebildeten Gewindezapfen Z und ist mit der Mutter f der Spindel E gegen den zwischenliegenden Boden der becherartig eingetieften Ringplatte R verschraubt.
Fig. 6 zeigt als Anwendung einen Wasserstandsanzeiger. Mit 70 ist ein Schwimmer bezeichnet, der im Behälter 71 unter dem Einfluss des Wasserstandes steigt oder fällt. Mit 72 ist die mittels der Balgmembran BM nach aussen geführte Spindel bezeichnet, welche die Bewegungen des Schwimmers nach aussen, z. B. zu einer Anzeigevorrichtung oder auf eine Regelvorrichtung für den Wasserstand überträgt. Die Spindel kann auch ein elektrisches Schaltwerk zur Regelung des Wasserstandes betätigen.
Die angeführten Ausführungen gemäss Fig. 3, 4 und 5 zeigen die Anwendung einer Balgmembran mit Innendruck. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, kann die Balgmembran auch bei Aussendruck verwendet werden, allerdings müssen dann die Schneiden in umgekehrter Weise angeordnet sein. Alle Zapfen und auch die kugeligen Abstützen können in Wälz-oder Kugellagern geführt werden, um die durch die Drücke auftretendenReibungenweitgehendzu vermindern.
An Stelle einer Balgmembran kann auch ein flexibler Schlauch bei sonst gleichen Einspannungen wie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, Verwendung finden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stopfbüchsenlose Durchführung von
Spindeln, die unter dem Einfluss einer Messgrösse (einer Schaltkraft) bewegt und für Zwecke der Anzeige oder Registrierung von Messgrössen (zur Auslösung von Schaltvorgängen) aus mittels Membran vollkommen dicht abgeschlossenen Räumen herausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die vollkommen dichte Verspannung der Spindel mit der Membran ein Gelenk bildet, um das die Spindel als doppelarmiger Hebel schwingen kann.