DE1187025B - Vorrichtung zum UEbertragen von Bewegungen eines Messwerkes oder einer Anzeigeeinrichtung, die in einer geschlossenen Kammer angeordnet sind - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GOId

Deutsche Kl.: 42 d-1/01

Nummer: 1187 025

Aktenzeichen: Y 437IX b/42 d

Anmeldetag: 10. August 1960

Auslegetag: 11. Februar 1965

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen von Bewegungen eines Meßwerkes oder einer Anzeigeeinrichtung, die in einer geschlossenen Kammer angeordnet sind, auf eine Schaltvorrichtung mittels eines das Innere eines dicht mit der Kammerwand verbundenen elastischen Rohres durchsetzenden Federstabes.

Es ist bereits eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, bei der ein mit der Kammerwand dicht verbundenes elastisches Rohr nach außen gerichtet und mit seinem freien, dicht verschlossenen Ende an einem Kraftschalter angelenkt ist. Das elastische Rohr wird dabei von einem Federstab durchsetzt, der im Durchmesser wesentlich kleiner als der lichte Durchmesser des elastischen Rohres ist. Dieser Federstab ist mit seinem äußeren Ende gelenkig mit dem äußeren Verschluß des Rohres verbunden und durchgreift, nach innen in die Kammer vorstehend, eine mit gerundeten Kanten versehene, ein Schwenklager für den Federstab bildende Bohrung eines inneren Verschlußstückes, wobei an dem in die Kammer vorstehenden Ende des als doppelarmiger Hebel wirkenden Federstabes ein Schwimmer angeordnet ist. Wenn der Schwimmer angehoben oder gesenkt wird, wird der Federstab im Schwenklager in einer vertikalen Ebene verschwenkt, so daß das Ende des elastischen Rohres auf oder ab bewegt wird. Wie noch ersichtlich werden wird, weist der Erfindungsgegenstand einen ganz anderen Aufbau auf und ist auch in der Wirkungsweise völlig verschieden von diesem älteren Vorschlag.

Es ist ferner eine Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegung einer Welle von außen in das Innere einer geschlossenen Kammer bekannt, bei der ein mit einem Ende an der Kammerwand und mit dem anderen Ende an der Welle befestigter elastischer Körper bei Verdrehung der Welle in sich verdreht wird. Für eine Übertragung der Bewegung eines in einer geschlossenen, möglicherweise unter Druck stehenden Kammer angeordneten Meßwerkes nach außen hin ist diese Vorrichtung nicht gedacht und auch nicht geeignet.

Es ist ferner bekannt, eine Bewegung aus einem geschlossenen Gefäß dadurch zu übertragen, daß ein mit dem Gefäß dicht verbundenes druckfestes, elastisch verdrehbares Rohr auf Verdrehung beansprucht wird und diese Winkeldrehung durch einen im Rohr liegenden Stab verursacht wird, der am Verdrehungsende des Rohres fest und dicht mit diesem verbunden ist.

Man erhält hierdurch eine einwandfreie Anzeige, jedoch hat das Gerät den Nachteil, daß es kompli-Vorrichtung zum Übertragen von Bewegungen
eines Meßwerkes oder einer Anzeigeeinrichtung, die in einer geschlossenen Kammer angeordnet
sind

Anmelder:

Yarnall-Waring Company,
Philadelphia, Pa. (V. StA.)

Vertreter:

Dr.-Ing. K. Boehmert

und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,

Bremen 1, Feldstr. 24

Als Erfinder benannt:
Walter Julius Kinderman,
Philadelphia, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. September 1959
(842076)

ziert und sperrig ist. Da das verdrehbare Rohr dünnwandig und relativ lang ist, bedarf es besonderer Führungen und Stützen, welche die Herstellung des Gerätes verteuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und preiswert herstellbare Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die einen gedrängten Aufbau bei großer Empfindlichkeit und Schaltgenauigkeit hat. Es soll eine lineare Bewegung des innerhalb der Kammer angeordneten Meßwerkes in eine drehende, nach außen abgeleitete Bewegung umgewandelt werden, wobei diese drehende Bewegung sowohl proportional, d. h. der linearen Bewegung des Meßwerkes allmählich folgend, als auch bei Über- oder Unterschreitung einer bestimmten linearen Bewegungsgrenze schlagartig erfolgen kann. Ferner soll die Vorrichtung bei großen Druckunterschiedsbereichen verwendbar sein und in sicherer Weise Signale aus der Kammer übertragen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in die Kammer hineinragende Abschnitt des elastischen Rohres nach Art einer Schraube ge-

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krümmt ist, deren Steigung durch die Bewegung des gung und einer Kippbewegung, die durch Verfor-

Meßwerkes verändert wird, und daß der Stab aus men des Rohres erhalten wird;

mindestens einem federnden Draht besteht, dessen Fig. 17 ist eine schematisch dargestellte Seitenan-

Durchmesser nur unwesentlich kleiner als der Innen- sieht, die die Ansprechbewegung der in Fig. 16

durchmesser des Rohres ist. 5 dargestellten Vorrichtung zeigt;

Andere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung Fig. 18 ist eine der Fig. 16 ähnliche Darstellung

an Hand der Zeichnungen, in denen einige Ausfüh- einer weiteren Abänderung, in der die ungleichför-

rungen aus zahlreichen Ausführungsmöglichkeiten mige Ansprechbewegung nicht durch Verformen des

dargestellt sind, wobei die Auswahl der Beispiele mit elastischen Rohres, sondern durch Verformen des

Rücksicht auf eine einfache Darstellung, ein ein- io Kerndrahtes erhalten wird;

wandfreies Arbeiten und eine klare Erläuterung der Fig. 19 ist eine der Fig. 14 ähnliche Darstellung

erfindungsgemäßen Lehren getroffen wurde. In den einer Vorrichtung, in der mehrere Kerndrähte ver-

Zeichnungen ist wendet werden;

Fig. 1 ein Schnitt der erfindungsgemäßen Vor- F i g. 20 ist eine schematisch dargestellte Seitenan-

richtung nach Linie 1-1 der F i g. 2, wobei in dieser 15 sieht, die die Ansprechbewegungen des elastischen

Ausführung der freie Kerndraht geradlinig oder Rohres und des Kerndrahtes nach F i g. 19 zeigen,

etwas gebogen ist und das freie elastische Rohr eine und

Schraubenlinienform hat und ferner der Kerndraht F i g. 21 ist eine einem Teil der F i g. 19 ähnliche

am freien Ende des Rohres befestigt ist, Ansicht mit abgeändertem Kerndraht.

Fig. 2 ein senkrechter Schnitt nach Linie 2-2 der 20 Es gibt zahlreiche Notwendigkeiten, die eine Be-

Fig. 1, wegungsübertragung durch eine druck- oder sicker-

Fig. 3 ein vergrößerter Schnitt des elastischen dichte Wand hindurch erfordern. Eine derartige

Rohres und des Kerndrahtes der Vorrichtung nach Wand wird nachstehend zur Vereinfachung als ge-

Fig. 1, schlossene oder dichte Wand bezeichnet.

F i g. 4 eine Teilvorderansicht der in den F i g. 1 25 Diese Bewegungsübertragung durch eine geschlosbis 3 dargestellten Vorrichtung ohne Deckelplatte sene Wand hindurch kann dadurch bedingt sein, und daß ein Druckgefälle zwischen einer geschlossenen F i g. 5 ist eine der F i g. 4 ähnliche Ansicht einer Kammer und der Außenseite der Kammer aufrecht-Abänderung. erhalten werden soll, wie dies beispielsweise bei In den Fig. 6 bis 8, die eine abgeänderte Form 30 einem Dampfkessel oder Druckkessel der Fall ist. zeigen, bei der das freie Ende des federnden Drahtes, Ähnliche Notwendigkeiten bestehen dort, wo chemiim folgenden auch Kerndraht genannt, ständig eine _sche Stoffe oder andere Materialien in einem ge-Auslenkung entsprechend dem Meßwert erfährt und schlossenen Raum eingeschlossen werden sollen, um der Kerndraht nicht am Rohr befestigt ist, ist entweder einen Materialverlust zu verhüten oder eine Fig. 6 ein Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 7, 35 Verletzung von Personen zu verhindern, wenn diese F i g. 7 ein senkrechter Teilschnitt nach Linie 7-7 Materialien giftig oder anderweitig gefährlich sind, der F i g. 6 und Eine Bewegungsübertragung aus einem geschlos-F i g. 8 eine schematische Darstellung, die das senen Raum ist auch dann erforderlich, wenn auf der Arbeiten des elastischen Rohres in der Vorrichtung Außenseite des geschlossenen Raumes über den nach den F i g. 6 und 7 zeigt. 40 innerhalb des Raumes herrschenden Zustand ein Bei der in den Fig. 9, 10 und 11 dargestellten be- Hinweis an einem Gerät erhalten werden soll, das vorzugten Ausführung, bei der eine Kippwirkung er- beispielsweise ein Wasserstandsmesser, ein Stellungszeugt wird, ist der Draht nicht an dem elastischen anzeiger, ein Strömungsmesser od. dgl. ist. Rohr befestigt. In diesen Figuren zeigt Es kann auch der Wunsch bestehen, Ventile zu F i g. 9 einen Schnitt nach Linie 9-9 der F i g. 10, 45 öffnen oder zu schließen oder andere Vorrichtungen Fig. 10 einen Schnitt nach Linie 10-10 der zu betätigen, die sich auf der Innenseite oder der F i g. 9 und Außenseite des geschlossenen Raumes befinden. Da Fig. 11 eine Vorderansicht der in den Fig. 9 die Bewegungsübertragung umgekehrt ist, kann beim und 10 dargestellten Ausführung; Auftreten des Übertragungsimpulses innerhalb des Fig. 12 ist eine schematisch dargestellte Ansicht 50 geschlossenen Raumes der Anzeigeimpuls zur des elastischen Rohres mit dem Kerndraht; die Außenseite des geschlossenen Raumes übertragen Figur zeigt ferner den Kerndraht im freien Zustand, werden, während beim Auftreten des Übertragungswie er bei der Ausführung nach den F i g. 6 bis 8 impulses auf der Außenseite des geschlossenen Rauverwendet wird; mes der entsprechende Anzeigeimpuls zur Innen-

F i g. 13 ist eine schematisch dargestellte Seiten- 55 seite der geschlossenen Kammer übertragen wird,

ansieht, die die Ansprechbewegung des in Fig. 12 Die Erfindung wird an Hand eines Flüssigkeits-

dargestellten elastischen Rohres und des Kern- Standsmessers beschrieben, wobei in diesem Falle

drahtes zeigt; der Zweck der Bewegungsübertragungsvorrichtung

Fig. 14 ist eine schematisch dargestellte Ansicht darin besteht, eine Anzeige zur Außenseite des ge-

des elastischen Rohres mit dem Kerndraht und auch 60 schlossenen Raumes zu übertragen. Die Erfindung

des freien Kerndrahtes; diese Anordnung ist in den kann jedoch auch in vielen anderen Fällen benutzt

Fig. 9 bis 11 verwendet; werden, wie dies später noch beschrieben wird.

Fig. 15 ist eine schematisch dargestellte Seiten- Bei dem Erfindungsgegenstand ist erreicht worden, ansieht, die die Ansprechbewegung des in Fig. 14 daß der Nachlaufteil, der bisher frei von allen Andargestellten elastischen Rohres und des Kerndrahtes 65 zeige- und Gegendruckspannungen gehalten wurde, zeigt; in Richtungen elastisch gespannt werden kann, die Fig. 16 ist eine der Fig. 14 ähnliche Darstellung mit dem gewünschten Ansprechen nicht übereinstimeiner abgeänderten Form mit einer Konstantbewe- men, ohne daß hierdurch die Aufgaben des Nach-

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laufteils beim Ansprechen auf die gemessene Ver- femer geradlinig verläuft und in der Wanddurch-

änderliche nachteilig beeinträchtigt werden. Ein trittsstelle eines Druckbehälters 35, der im vorliegen-

Kerndraht beispielsweise, der ein Torsionsrohr mit den Falle der Standmesser eines Dampfkessels

Abstand durchsetzt, kann entsprechend der Krüm- od. dgl. ist, beispielsweise mittels einer Schweißnaht

mung des Rohres elastisch gebogen werden und s 34 dicht befestigt ist. Das Außenende des elastischen

spricht dennoch auf Torsionsspannungen an, die auf Rohres ist mit dem Führungsrohr 33 od. dgl. an

das Rohr zur Einwirkung gebracht werden. Es ist einer Verbindungsstelle 36 unter Verwendung von

auf diese Weise möglich, ein geradliniges elastisches Hartlot, Schweißmittel oder Silberlot verbunden.«

Rohr zu einer einer Komponente einer Schrauben- Der Federkerndraht 31 ragt über das elastische

linienfeder entsprechenden Krümmung zu formen, io Rohr hinaus und trägt eine Lagerstütze, die sich im

wobei das Rohr durch Einwirkung einer Belastung Lager 37 dreht, das durch Schraubenbolzen und

an dem dem Krümmungsmittelpunkt entsprechenden Unterlegscheiben 38 von einer Platte 40 getragen

Punkt bei Torsion gleichförmig gespannt werden wird, die Schlitze 41 aufweist und die mittels Schrau-

kann. ben 42 auf einer an der Wand des Druckbehälters

Infolgedessen ist es möglich, die zum Aufheben 15 befestigten Konsole 43 verstellbar gelagert ist.
der Biegung früher benötigten Träger auszuschalten Ein Schaltarm 44 ist auf dem Ende des Kern- und ein Ansprechen auf eine direkte Belastung zu drahtes jenseits des elastischen Rohres mittels einer erhalten, die ähnlich der Belastung einer Zugfeder Klemmschraube 45 befestigt. Der Schaltarm 44 ist. Dies führt zu einer sehr kompakten und symme- spricht daher auf die Kerndrahtbewegungen an, die taschen Anordnung. Die Reibung zwischen dem 20 durch die Bewegung des elastischen Rohres innerelastischen Rohr und dem Kerndraht oder dem halb der Druckkammer erzeugt werden. Bei der in Nachlaufdraht kann durch Schmierung ausgeschaltet F i g. 4 dargestellten Anordnung schaltet der Schaltwerden. Treten erhöhte Temperaturen auf, wie in arm 44 bei seiner Abwärtsbewegung einen elektrieinem Dampfkessel oder in einem Reaktionsgefäß, sehen Schalter 46. Bei der in F i g. 5 dargestellten dann kann ein Dauerschmiermittel, wie flockiger 35 Anordnung schaltet der Schaltarm 44 bei seiner AufGraphit oder flockiges Molybdänsulfid od. dgl., ver- wärtsbewegung einen elektrischen Schalter 47. Gewendet werden, und zwar mit genügendem Schutz wünschtenfalls können beide Schalter in einem eingegen Verunreinigung, Verdünnung und Verlust. zigen verschließbaren Schaltkasten 48 angeordnet

Die in dem Kerndraht auftretenden Biegekräfte, sein.

die aus der kreisförmigen elastischen Ablenkung des 30 Ein Schwimm- oder Verdrängungskörper 50 ist ursprünglich geradlinigen Kerndrahtes entstehen, an einem am freien Ende des Rohres 30 befindlichen werden durch die Gegendruckkräfte in dem ela- Haken mittels einer Kette 51 befestigt. Der Verstischen Rohr im Gleichgewicht gehalten. Alle Kräfte drängungskörper 50 besteht aus einem leichten korverlaufen im wesentlichen rechtwinklig zu den Tor- rosionsfesten Material, z. B. gesintertem Elektrodensionskräften in der Ebene des Rohrquerschnitts. 35 kohlenstoff, keramischem Stoff oder aus einem gegen Fehlt eine Endeinspannung, so wird der Kerndraht, Korrosion geschützten Leichtmetall,
der aus dem geradlinigen Zustand elastisch abgelenkt Die Stellung des Federrohres ist in bezug auf den ist, der Torsionsspannung unterworfen und nimmt Verdrängungskörper in bestimmter Weise gewählt, bei vernachlässigbarer Reibung eine Stellung ein, die Liegt der Flüssigkeitsstand, auf den das Gerät ander Stellung des sogenannten freien Endes des 40 spricht, unter dem Verdrängungskörper 50, dann Rohres entspricht, d. h. des Endes, das von der nähert sich das elastische Rohr einem unteren Be-Stelle entfernt liegt, an der das Rohr an der Druck- wegungsanschlag 52 (F i g. 2). Steigt der Flüssigwand befestigt ist. Am vorstehenden Ende wird der keitsstand und verliert der Verdrängungskörper in-Kerndraht daher in bezug auf das in der Wand folge der verlagerten Flüssigkeit an wirksamem Gedicht eingeschlossene Rohrende über den Torsions- 45 wicht, so bewegen sich das elastische Rohr und der winkel, über den sich das Rohr bewegt, gedreht. Verdrängungskörper so lange, bis das elastische

Bei der praktischen Ausführung wird dieses Rohr an einem oberen Anschlag 53 anliegt.
Merkmal durch das Torsionsreibungsmoment und Durch die Relativdrehung des Federkerndrahtes durch die Torsionsantriebsreaktion verringert, die in bezug auf das elastische Rohr wird der elektrische dem Kerndraht durch die Belastung des Anzeige- 50 Schalter bei hoher oder niedriger Flüssigkeitsstandsystems erteilt werden, was für Systeme dieser Art grenze geschlossen bzw. geöffnet. Werden Doppelallgemein zutrifft. kontakte verwendet, dann können wunschgemäß ge-

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführung ent- trennte Stromkreise geschaltet werden, um Anzeigehält ein elastisches Rohr 30, das vorzugsweise aus lampen od. dgl. einzuschalten. Die Verwendung eines Metall, z. B. Stahl, rostfreiem Stahl, Beryllium- 55 besonderen Schalters, wie in F i g. 5 gezeigt, hängt kupfer od. dgl., besteht, einen elastischen Feder- hierbei von den Betriebsverhältnissen ab.
kerndraht 31, der die Innenbohrung des Rohres 30 Die Schaltarmregelung des Schalters wird durch durchsetzt und vorzugsweise aus Federmetall, z. B. Verwendung eines Verdrängungskörpers 50 gleichen Stahl, rostfreiem Stahl oder Berylliumkupfer, besteht. Volumens, aber kleineren Durchmessers und entin bestimmten Verwendungsfällen können das 60 sprechend größerer Länge erleichtert. Der Flüssigelastische Rohr und/oder der Kerndraht aus einem keitsstandbereich wird auf diese Weise ohne An-Federungseigenschaften aufweisenden Kunststoff, derung anderer Komponenten oder Teile geändert,
z. B. »Nylon« (Linearpolyamid), bestehen. Bei der in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Vor-

Das Innenende oder freie Ende 32 des elastischen richtung besteht das elastische Rohr aus einem Rohres ist beispielsweise durch eine Schweißnaht ge- 65 austenitischen rostfreien Stahl mit einem Außenschlossen. Das Außenende des elastischen Rohres durchmesser von 0,889 mm und einer Wandstärke durchsetzt ein Führungsrohr 33, das das schrauben- von 0,127 mm. Der Kerndraht besteht aus einem linienförmige elastische Rohr tangential schneidet, austenitischen rostfreien Stahl mit einem Durch-

messer von 0,508 mm. Hierdurch wird ein genügend großer Zwischenraum erhalten. Bei einer anderen Ausführung hat das elastische Rohr einen Außendurchmesser von 1,574 mm und eine Wandstärke von 0,127 mm, und der Kerndraht hat einen Durchmesser von 1,193 mm. Die erwähnten Abmessungen wurden bei einer Druckwand von 50,80 mm verwendet? Feinverteiltes Molybdänsulfid ist als Schmiermittel zwischen dem Kerndraht und dem elastischen Rohr als sehr vorteilhaft befunden worden. Gute Ergebnisse wurden aber auch mit anderen Schmiermitteln erzielt.

Bei größeren Vorrichtungen werden bei einer höheren Druckkraft entsprechend größere Antriebskräfte erhalten.

Die elektrischen Bestandteile sind mittels des Trägers 43 in einem Abstand vom Druckbehälter angeordnet. Hierdurch werden die elektrischen Bestandteile kühl gehalten, wenn der Druckbehälter mit einem Dampfkessel verbunden ist.

Die elektrische Schaltung kann je nach Wunsch unmittelbar oder unter Verwendung von Relaisvorrichtungen erfolgen.

Bei der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführung ist im Gegensatz zu den anderen, nachstehend noch beschriebenen Ausführungen der Kerndraht am freien Ende 32 des elastischen Rohres 30 befestigt oder ist mit der am freien Ende 32 befindlichen Schweißnaht 34 verbunden.

In vielen Fällen ist es vorteilhaft, einen Kerndraht zu verwenden, der nicht am elastischen Rohr befestigt ist, der sich aber in bezug auf das Rohr einstellt, um auf diese Weise in der mechanischen Vorrichtung die kleinste Kraftspeicherung zu erhalten.

Bei der in den F i g. 6, 7 und 8 dargestellten Ausführung hat das elastische Rohr 30 einen ziemlich großen Krümmungsradius r, so daß die Rohrabschnitte 54 in lotrechter Ebene und in waagerechter Ebene, wie dargestellt, aus der Mitte verlagert sind. Das Rohr 30 hat nahe dem freien Ende eine Umkehrbiegung oder einen Haken. Der Kerndraht 31, der das Rohr auf dem gesamten gekrümmten Abschnitt durchsetzt, hat den Radius r und endet am EndpunktSS, ist jedoch nicht am Rohr befestigt. Im freien Zustand bewegen sich das Rohr 30 und der Kerndraht31 über die dargestellte Stellung hinaus. Die Aufwärtsbewegung wird durch einen oberen Anschlag 53' begrenzt, der aus der Seitenwand des Druckbehälters ragt. In der unteren Stellung begrenzt der Anschlag 52' die Bewegung des elastischen Rohres und des Kerndrahtes.

Bei dieser Ausführung wird dem Kerndraht vor seinem Einschieben in das elastische Rohr Vorzugsweise die gleiche Krümmung mit Radius r gegeben wie dem Rohr. Der Kerndraht wird dann in das Rohr bis zum Endpunkt 55 eingeschoben. Bei der dargestellten Ausführung ist in der Seite der Druckkammer 35' eine öffnung 56 vorhanden, in die ein Stutzen 57 eingeschraubt ist, der ein das elastische Rohr tragendes Paßstück 58 aufnimmt, das mittels einer Dichtung 60 abgedichtet ist und an einer Stelle von einer Überwurfmutter 61 gehalten wird. Das elastische Rohr durchsetzt das Paßstück 58 und ist durch ein Lot, Hartlot oder Silberlot an der Verbindungssteile 36 mit dem Paßstück 58 dicht verbunden. Das Paßstück 58 hat einen radial gerichteten Zapfen 62, der in eine radial gerichtete Nut 63 des Stutzens 57 eingreift, um eine einwandfreie Winkelausrichtung des Paßstückes 58 und des elastischen Rohres in bezug auf die lotrechte Achse der Druckkammer zu erzielen.

Fällt der in der Druckkammer vorhandene Flüssigkeitsstand unter den Verdrängungskörper 50, dann wird die auf das abgedichtete freie Ende des elastischen Rohres 30 zur Einwirkung gebrachte Last entsprechend dem Gewicht der verlagerten Flüssigkiet erhöht, und das Rohr wird entsprechend nach unten gebogen.

F i g. 8 zeigt die Bewegung des elastischen Rohres und des Kerndrahtes, gesehen von der Seite, wobei sich der Schwimmertragpunkt 64 von 64 nach der

¹S Lage 64' und der Endpunkt 55 von 55 nach der Lage 55' bewegt. Der Kerndraht bewegt sich mit dem Rohr am Endpunkt 55 und bleibt ortsfest an der außerhalb des elastischen Rohres gelegenen Stelle, an der er mit dem Schaltarm 44 verbunden ist. Dieser Schaltarm 44 ist in den Fig. 6 bis 8 nicht dargestellt, ist jedoch in den F i g. 1 bis 5 zu sehen. Beim Ansprechen auf eine geringe Biegungskraft wird der Kerndraht nicht mit dem Rohr gebogen, sondern dreht sich auf seiner gesamten Länge über einen Winkela in bezug auf das Rohr. Infolgedessen dreht sich der Kerndraht an seinem außerhalb des elastischen Rohres gelegenen Ende.

An dem außerhalb des Rohres gelegenen Drahtende kann ein elektrischer Schalter, beispielsweise ein Quecksilberschalter, ein beweglicher Kontaktarm oder ein Schaltarm, wie beschrieben, angebracht werden.

Die einfachste Ausbildung der in den F i g. 6 bis 8 dargestellten Vorrichtung würde das Befestigen des Verdrängungskörpers 50 an dem Endpunkt 55 des elastischen Rohres sein, doch würde dies eine außermittige Anbringung des Stutzens 57 und der öffnung 56 erfordern, um den Verdrängungskörper in der Druckkammer in Mittelstellung zu bringen. Würden dagegen beide Enden des elastischen Rohres radial zur Druckkammer ausgerichtet, dann würde der am freien Ende vorhandene Rohrwinkel aus der Radialstellung versetzt sein, was die Herstellung verteuern würde. Die hier erwähnten Maßnahmen ergeben sich näher bei der Beschreibung der Fig. 11 bis 13, da diese Figuren sich auf die Befestigung des Verdrängungskörpers 50 an dem Endpunkt 55 beziehen. Bei genügend guter Schmierung nimmt der Kerndraht bei vernachlässigbarer Reibung die Stellung geringster Kraftspeicherung der mechanischen Vorrichtung ein. Versuche haben gezeigt, daß die tatsächliche Folgebewegung der theoretischen Bewegung ziemlich nahe kommt.

Die zu Herstellungszwecken bevorzugte Ausfüh-

55-rung der Vorrichtung ist in den Fig. 9, 10 und 11 dargestellt. Diese Ausführung ist besonders vorteilhaft, weil mit ihr eine Schnapp- oder Kippwirkung erzeugt wird. Die Bewegung des Kerndrahtes wird durch Anschläge begrenzt, die durch Schaltkontakte gebildet werden. Bei einer später noch beschriebenen Form hat der vorgeformte Kerndraht dieselbe Krümmung wie das elastische Rohr 30, ist jedoch um 180° außer Phase oder versetzt angeordnet, so daß die Wirkung der Eigenspannung des Federkerndrahtes, wenn der Draht so gebogen ist, daß er mit dem Rohr 30 konform liegt, entgegengesetzt der Wirkung des elastischen Rohres arbeitet. Der Kerndraht durchsetzt das Rohr bis zu der nahe dem freien

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Ende gelegenen Stelle 39, ist aber nicht durch Krümmung wie die Rohrkrümmung ist. Der Kern-Schweißen oder auf andere Weise am Rohr befestigt. draht ist nicht am Rohr befestigt. Der Draht-Wie die Fig. 9 und 10 zeigen, hat die Kammerwand drehungswinkelα ist in Fig. 13 dargestellt und zeigt 35³ eine Seitenöffnung 72 zur Aufnahme eines ge- die kontinuierliche Ansprechwirkung, die durch bogenen Rohres 73, das eine Bodenöffnung 74 hat, 5 diese Kombination erhalten wird und die an Hand durch die die Kette 51 verläuft, die den Verdrän- der F i g. 6 bis 8 beschrieben wurde,
gungskörper mit dem geschlossenen freien Ende 32 Es sei nun der Zustand betrachtet, bei dem das des elastischen Rohres 30 verbindet. Die obere Seite elastische Rohr 30 nach rechts gebogen ist (F i g. 14) des Rohres 73 wirkt als Anschlag 53² und die untere und der in dem Rohr befindliche Kerndraht 31 sich Seite des Rohres wirkt als Anschlag 52² für das ela- io der Krümmung des Rohres anpaßt. Der Kerndraht stische Rohr 30. ist nicht am Rohr befestigt. Ist der Kerndraht 31 frei, Die Seitenöffnung72 wird von einer Ausnehmung wie in Fig. 14 links dargestellt, dann ist der Kern-

75 umgeben, in die der Vorsprung einer Stopfbüchse draht nach links gekrümmt und steht 180° außer

76 ragt, der an einer Dichtung 77 liegt und diese Phase oder versetzt zur Krümmung des elastischen Dichtung zusammenpreßt. Die Stopfbüchse 76 hat 15 Rohres, hat jedoch den gleichen Krümmungsradius, eine von dem Rohr 30 durchsetzte Bohrung, in der Diese Anordnung erzeugt einen Kippvorgang des das Rohr durch Hartlot, Schweißmetall oder Silber- Kerndrahtes zwischen der Stellung b und der Stellot an der Verbindungsstelle 36 befestigt und abge- lung c (Fig. 15). Hierdurch wird das kurzzeitige dichtet ist. Die Stopfbüchse 76 wird in ihrer Stellung Schließen des Schalters 89 durch einen Kippvorgang von Schraubenbolzen 78 gehalten. 20 bewirkt.

Auf der Stopfbüchse 76 ist mit Schraubenbolzen In einigen Fällen kann der Kippvorgang einem

80 ein aus Isolierstoff bestehender Schaltkasten 81 kontinuierlichen Ansprechen überlagert werden, wie befestigt, der auf Abstand stehende Kontaktlamellen die Fig. 16 bis 18 zeigen. Dies wird mit einem nicht 82 und 83 trägt, die wahlweise von einem Kontakt- mit dem Rohr verbundenen Kerndraht erhalten, woteil84 berührt werden. Der Kontaktteil 84 ist auf 25 bei entweder auf dem Rohr 30 innerhalb des frei dem Kerndraht mittels eines Isolierblockes 85 ge- beweglichen Abschnittes eine nach links gebogene lagert, der gegen Drehung auf dem Kerndraht durch Zone 90 und eine nach rechts gebogene Zone 91 eine Klemmschraube (nicht dargestellt) gesichert ist. vorgesehen werden und das Rohr mit einem Kern-Die elektrische Verbindung von einer Klemme 86 draht 31 zusammenwirkt, der entsprechend der zum beweglichen Kontaktteil 84 wird über eine Wen- 30 Krümmung der Zone 91 (F i g. 16) nach rechts gedel 87 hergestellt. Der Schaltkasten hat einen Rohr- bogen ist, oder es wird ein elastisches Rohr 30 veranschlußstutzen 88. wendet, das gleichförmig nach rechts (Fig. 18) ge-

Wie erwähnt, ist der vorgeformte Kerndraht 31 in krümmt ist und das mit einem Kerndraht 31 zusambezug auf die Krümmung des elastischen Rohres um menwirkt, der im freien Zustand zuerst eine Krüm-180° versetzt. Am Gleichgewichtspunkt, d. h. bei 35 mung 92 nach links und dann eine Krümmung 93 höchster Federkraftspeicherung, besteht ein Ent- nach rechts hat. In beiden Fällen erfolgt ein konlastungsbestreben. Eine kleine Ablenkung des tinuierliches Ansprechen des Kerndrahtes bei der Rohres in der einen oder in der anderen Richtung Abwärtsbewegung über einen Winkel α', und dann erzeugt eine Bewegung des Kerndrahtes zur Ent- erfolgt auf dem restlichen Wegabschnitt ein Kipplastung oder Aufhebung der Federungskraft. Die 40 Vorgang. Ferner erfolgt ein kontinuierliches An-Anschlagwirkung der Kontaktlamellen 82 und 83 sprechen bei der Aufwärtsbewegung über einen Winbegrenzt jedoch die Bewegung in der einen oder in kel a², und dann erfolgt auf dem restlichen Wegabder anderen Richtung auf eine kleine Verlagerung. schnitt ein Kippvorgang. Die Bremskräfte oder

Bei der Rückbewegung des elastischen Rohres in Hemmkräfte auf den Kerndraht in den Fig. 16 bis der entgegengesetzten Richtung kippt der Feder- 45 18 sind kleiner als die Brems- oder Hemmkräfte bei kerndraht in die andere Grenzstellung und legt sich der Ausführung nach den Fig. 14 und 15.
an den entgegengesetzten Kontaktanschlag. Diese In einigen Fällen ist das Vorhandensein mehrerer

Bewegung entspricht der Kippbewegung eines Ansprechpunkte erwünscht, so daß verschiedene Druckknopfschalters oder entspricht der Bewegung Stromkreise od. dgl. geregelt werden können. In einer Kippscheibe, bei der eine Axialbewegung ihrer 50 Fig. 19 sind zwei Kerndrähte vorhanden, deren Mitte erfolgt, um Biegungsspannungen freizugeben. Krümmungen im Rohr 30 um 180° versetzt sind, In der vorliegenden Vorrichtung beruht das An- wenn sich die Drähte außerhalb des Rohres befinsprechen auf einer Bewegung des Kerndrahtes auf den, ähnlich wie dies an Hand der Fig. 14 beschrieeine Stellung kleinster Kraftspeicherung in bezug auf ben worden ist. Die Kerndrähte durchsetzen das das elastische Rohr und innerhalb des zulässigen 55 Rohr, sind aber nicht am Rohr befestigt. Ein Kipp-Bewegungsbereiches. Diese Kombination enthält die Vorgang (Fig. 20) wird in der Weise erzielt, wie dies wesentlichsten Elemente für die Schaltbewegung an Hand der Fig. 14 und 15 beschrieben wurde, und ergibt ein sehr leistungsfähiges oder wirksames Die verschiedenen Kerndrähte können sich ge-Ansprechen des Schalters mit Kippwirkung durch wünschtenfalls über verschiedene Längen erstrecken eine geschlossene Druckwand hindurch. 60 und können verschiedene Schalter betätigen.

Zum besseren Verständnis dieses Vorganges wird Wie F i g. 21 zeigt, können mehrere Kerndrähte

das kontinuierliche Ansprechen mit dem Kippvor- in dem elastischen Rohr vorhanden sein, die Krümgang verglichen. mungen in der gleichen Richtung wie das elastische

F i g. 12 zeigt ein elastisches Rohr 30, das eine Rohr haben, um ein kontinuierliches Ansprechen nach rechts gerichtete Krümmung aufweist. Wird 65 wie in der Ausführung nach den Fig. 12 und 13 zu der Kerndraht 31 aus dem Rohr herausgezogen, so erzielen. Der Hinweis auf zwei Kerndrähte soll hat er ebenfalls eine nach rechts gerichtete Krüm- zeigen, daß jede beliebige Zahl von Kerndrähten mung, die vorzugsweise im wesentlichen die gleiche verwendet werden kann.

Die Erfindung ist zwar an Hand eines Flüssigkeitsstandsmessers dargestellt und beschrieben, doch können mittels der Vorrichtung auch Aufprallmessungen von Strömungsgeschwindigkeiten oder Differentialdruckmessungen an einer Öffnung mittels einer Differentialdruckmessermembran oder Dichteoder Geschwindigkeitsmessungen ausgeführt werden. Die Erfindung läßt sich auch zum Anzeigen von Drehungen eines rotorartigen Strömungselementes verwenden.

Das elastische Rohr ist in der Lage, einem hohen Druck zu widerstehen. Infolge des vorzugsweise verwendeten kleinen Rohrquerschnittes und infolge der verhältnismäßig kräftigen Rohrwand sind die Druckspannungen verhältnismäßig gering und bilden kein Problem, wenn es sich um übliche Dampfdrücke handelt. Ein aus Stahl oder Berylliumkupfer bestehendes elastisches Rohr hat beispielsweise einen Außendurchmesser von 1,016 mm bei einer Wandstärke von 0,127 mm. Bei diesem Rohr entsteht auf ao Grund des eingeflossenen Druckes eine Spannung in der Wand, die dem Dreifachen des eingeflossenen Druckes gleich ist Wenn also die Streckgrenze des Rohrmaterials gleich 12600 kg/cm² ist, kann das Rohr einem Druck von 4200 kg/cm² widerstehen. Dieser Wert wird etwas durch die aufgelagerten Biegungsspannungen verringert. Es ist aber offensichtlich, daß ein großer Festigkeitsüberschuß über die Vorschriften besteht, da nur etwa 10% dieser höchsten Beanspruchungsgrenze in Dampfkraftanlagen entwickelt werden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Übertragen von Bewegungen eines Meßwerkes oder einer Anzeigeeinrichrung, die in einer geschlossenen Kammer angeordnet sind, auf eine Schalt-, Anzeige- oder Regelvorrichtung außerhalb der Kammer mittels eines das Innere eines dicht mit der Kammerwand verbundenen elastischen Rohres durchsetzenden Stabes, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Kammer (35) hineinragende Abschnitt des elastischen Rohres (30) nach Art einer Schraube gekrümmt ist, deren Steigung durch die Bewegung, des ■ Meßwerkes (50) verändert wird, und daß der Stab aus mindestens einem federnden Draht (31) besteht, dessen Durchmesser nur unwesentlich kleiner als der Innendurchmesser des Rohres ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Draht am freien Ende (32) des elastischen Rohres (30) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Draht (31) und das elastische Rohr (30) etwa gleiche, vorgefertigte Krümmungen aufweisen und daß der federnde Draht (31) mit seiner Krümmung gleichlaufend zum Rohr (30) frei in diesem gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Draht (31) und das elastische Rohr (30) etwa gleiche, vorgefertigte Krümmungen aufweisen und daß der federnde Draht (31) mit seiner Krümmung entgegensetzt zum Rohr (30) gerichtet, frei in diesem gelagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Rohr (30) oder der frei darin gelagerte federnde Draht (31) einen gleichlaufenden Krümmungsabschnitt (91, 93) und einen entgegengesetzt gekrümmten Abschnitt (90 bzw. 92) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Anschläge (52, 53)$ welche die Durchbiegung des elastischen Rohres (30) begrenzen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Kammer (35) vorstehende Ende des federnden Drahtes (31) in einem Lager (37) geführt ist und einen Schaltarm (44) trägt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltarm (44) verstellbar auf dem federnden Draht (31) befestigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 574 640;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 013 483;
USA.-Patentschrift Nr. 1 827 560.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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