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Anzeigegerät zum Messen eines Flüssigkeitsstandes und/oder einer Druckdifferenz
Die Erfindung betrifft ein Anzeigegerät zum Messen eines Flüssigkeitsstandes und/oder
einer Druckdifferenz in Behältern, z. B. insbesondere im Bereich der Tieftemperaturtechnik
für verflüssigte Gase, wobei dieses Anzeigegerät sich vorzugsweise zur Anbringung
an einer Instrumenten- bzw. Schalttafel od. dgl. eignet. Es besteht aus einem im
Blickfeld angeordneten Anzeigerohr für eine in seinem Hohlraum befindliche Flüssigkeitssäule,
einer Ableseskala, die dieser Flüssigkeitssäule zugeordnet ist, und durch die Instrumententafel
od. dgl. verdeckt angeordneten Geräteteilen und Anschlüssen, an die z. B. Behälter,
dessen Flüssigkeitsstand bzw. dessen Druck zu messen ist, angeschlossen sind. Dabei
ist die Verbindung zwischen den verdeckt angeordneten Geräteteilen und/oder Anschlüssen
und dem im Blickfeld liegenden Anzeigerohr mittels durch Löcher in der Tafel gehende
Armaturenköpfe etwa an beiden Enden des Anzeigerohres hergestellt. Die Erfindung
ist gekennzeichnet durch den Hohlraum anschneidende Querlöcher im Anzeigerohr und
in bezug auf die Achse der Querlöcher drehsymmetrisch gestaltete Armaturenköpfe.
Ein derartiges Anzeigegerät, gekennzeichnet durch Armaturenköpfe, bestehend aus
je einem durch ein Querloch gesteckten, im Schaftteil mit einer im wesentlichen
koaxialen Sackbohrung, einer Querbohrung und einer um die Querbohrung verlaufenden
Ringnut versehenen Schraubenbolzen, einem durch die Tafel führenden, an den Geräteteilen
bzw. Anschlüssen angebrachten, mit einem Außengewinde zur Befestigung an der Tafel
und mit einem Innengewinde zur Aufnahme des Schraubenbolzens versehenen Stutzen
und Dichtungen zwischen dem Anzeigerohr und dem Schraubenbolzenkopf einerseits und
dem Stutzen andererseits, ist besonders einfach, mit geringen Mitteln herstellbar
und montierbar und funktions- und betriebssicher. Es ist zweckmäßig, dabei planparallele
Dichtflächen an beiden Enden der Querlöcher vorzusehen. Vorzugsweise kann dem Anzeigerohr
eine prismatische Gestalt gegeben sein, wobei es besonders zweckmäßig ist, das Anzeigerohr
mit einer im wesentlichen rechteckigen Querschnittsform auszubilden. Dabei kann
von der Möglichkeit einer vorteilhaften Anordnung Gebrauch gemacht werden, bei der
die breitere Oberfiläche des Anzeigerohres, also im Querschnitt gesehen, eine Längskante
des Rechteckes, zumindest annähernd quer zur vorgesehenen Blickrichtung steht.
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In günstiger Weise kann die der Flüssigkeitssäule zugeordnete Ableseskala
unmittelbar an einer der breiteren Oberflächen angeordnet sein. In vorteilhafter
Weise kann eine gegenüber dem üblicherweise ver-
wendeten Glas erhöhte Festigkeit
dadurch erreicht werden, daß das Anzeigerohr aus transparentem Kunststoff, insbesondere
Polymethacrylsäureester, hergestellt ist. Die Erkennbarkeit und Ablesbarkeit des
Anzeigerohres läßt sich in zweckmäßiger Weise dadurch erhöhen, daß die quer zur
Blickrichtung lie gende Oberfläche glasklar, die anderen Oberflächen hingegen mattiert
bzw. milchig ausgeführt sind.
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Vergleichbare Anzeigerohre, die aus Glas hergestellt sind, haben
die geometrische Form eines einfachen geraden Kreiszylinders mit einem kreisringförmigen
Querschnitt. Eine derartige Gestalt des Anzeigerohres bedingt, daß es praktisch
nur in axialer Richtung in zur Aufnahme der Enden angeordnete Armaturenköpfe einführbar
ist. Die Abdichtung erfolgt dabei durch eine stopfbüchsenartige Ausbildung des Armaturenkopfes
an der Einführungsbohrung für das Anzeigerohr. Da die Flüssigkeitssäule im Anzeigerohr
mit durch die Tafel, an der das Anzeigegerät angeordnet ist, verdeckten Geräteteilen
und Anschlüssen durch die Armaturenköpfe hindurch in Verbindung stehen muß, ergibt
sich eine Achse für die entsprechenden Bohrungen, die senkrecht auf der Tafelebene
steht. Damit bekommt jeder Armaturenkopf zwei Achsrichtungen (eine zur Tafelebene
parallele durch das Anzeigerohr und eine die vorstehend erwähnte, zur Tafelebene
senkrecht stehende), die annähernd senkrecht aufeinanderstehen, und somit ist er
für die zweckmäßige Gestaltgebung eines einfachen Rotationskörpers grundsätzlich
ungeeignet.
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Damit ist es aber auch nicht mehr möglich, die Armaturenköpfe durch
als einfache Bohrungen ausgeführte Löcher in der Anbringungstafel zu führen, wodurch
sich auch die Herstellung dieser Löcher kompliziert und verteuert. Demgegenüber
hat das
erfindungsgemäße Anzeigegerät den Vorteil, daß die Achse
der Anbringungsbohrungen des Anzeigerohres immer koaxial mit der Achse der durch
die Tafel gesteckten Teile der Armaturenköpfe ausgeführt sein kann, so daß die Armaturenköpfe
grundsätzlich die Gestalt von einfach herstellbaren Drehteilen erhalten können.
Im Gegensatz zu den vorerwähnten stopfbüchsenartigen Abdichtungen zwischen den Enden
des zylindrischen Anzeigerohres und den Armaturenköpfen, die eine ganz genau koaxiale
Lage gegenüberliegender Köpfe durch Montage mittels einer Lehre erforderlich machen
und außerdem bei Auswechslung des Anzeigerohres schwer zu reinigen sind, obwohl
die verwendeten Gummidichtungen innerhalb von schlecht zugänglichen Hohlzylindern
verkrusten und festkleben, ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Vorteil gegeben,
daß die Dichtflächen einfache, ohne weiteres zugängliche Planflächen sind und die
Abdichtung mittels einfacher ringförmiger Dichtungen erfolgen kann. Dabei ist in
jeder Hinsicht die Montage wesentlich vereinfacht, und die erforderliche Herstellungsgenauigkeit
kann in beträchtlich vereinfachender und verbilligender Weise herabgesetzt sein.
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In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Anzeigegerätes dargestellt. Dabei zeigt F i g. 1 eine Ansicht in Blickrichtung auf
die Instrumententafel, Fig. 2 einen teilweise geschnittenen Seitenriß zu Fig. 1
und F i g. 3 den Querschnitt mit Draufsicht gemäß der Linie 1-1 (Fig. 1).
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Dieses Anzeigegerät, ein sogenanntes Hampsonmeter, besteht aus einem
rohrförmigen Körper 1, der beiderseits durch Böden 2 und 3 gasdicht und druckfest
abgeschlossen ist. Durch einen Zwischenboden 4 ist sein Innenraum in einen oberen
und einen unteren RaumS und 6 abgeteilt. Durch denZwischenboden4 führt eine Bohrung7,
in der ein in den unteren Raum 6 ragendes Röhrchen 8 eingesetzt ist, und eine weitere
dünne Bohrung 9, die mittels einer Rändelschraube 10 absperrbar ist. Etwa in der
Nähe der Enden des rohrförmigen Körpers 1 sind in seine Wand Stutzen 11 und 12 eingesetzt
und gasdicht bebefestigt, die mit einem Außengewindel3 und einem Innengewinde 14
versehen sind. Diese Stutzen gehen durch Bohrungen 15 in einer Schalttafel 16 und
sind mittels der Muttern 17 und 18 am Außengewinde 13 an der Tafel 16 befestigt.
An Stelle der Mutter 18 kann auch ein Bund 19 am Stutzen 11 vorgesehen sein, der
an der Tafel 16 anliegt. Die Bohrung mit dem Innengewinde 14 steht durch eine Bohrung
20 mit dem Innenraum des rohrförmigen Körpers 1 in Verbindung. In das Innengewinde
14 ist ein Schraubenbolzen 21 eingeschraubt, der mit einer koaxialen Sackbohrung
22, einer Querbohrung 23 und einer ringförmigen Nut 24 versehen ist. Dieser Schraubenbolzen
21 führt durch eine Bohrung 25 in einem prismatischen Anzeigerohr 26, das mit einem
zentral verlaufenden Hohlraum 27 versehen ist. Die Querbohrung 23 und die Ringnut
24 sind derart angebracht, daß zwischen dem Hohlraum 27 und dem Innenraum 5 bzw.
6 des rohrförmigen Körpers eine Verbindung hergestellt ist. Gegenüber der Umgebung
ist diese Verbindung mittels der z. B. aus Tetrafluorpolyäthylen hergestellten Dichtringe
28 und 29 abgedichtet. Am Ende des Anzeigerohres 26 kann der
Hohlraum 27 mittels
eines Dichtringes und eines Schraubenbolzens oder mittels einer mit einem Kegelsitz
versehenen Madenschraube abgedichtet sein. Für höhere Drücke ist es jedoch zweckmäßig,
die hier gezeigte Anordnung vorzusehen. Diese be steht aus einer in der erweiterten
Bohrung des Hohlraumes eingesetzten Dichtung 30, einem pilzförmigen Drehteil 31
und einem Schraubenbolzen 32, der auf die Kappe des Drehteils 31 drückt. Somit ist
die Dichtung 30 zwischen diesem Drehteil 31 und einer Schulter 33 eingespannt. Eine
Haube 34 ist vorgesehen, um die Enden des Anzeigerohres mit den Schraubenköpfen
und die hervorstehenden Teile der Stutzen abzudecken und damit glatte Oberflächen
zu schaffen.
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Die beiden inneren Räume 5 und 6 haben je einen Anschluß 38, 39 für
eine Verbindung mit den Meßstellen an einem Behälter (nicht gezeichnet), in dem
der Flüssigkeitsstand gemessen werden soll. Der untere Raum 6 ist mit einer Meßflüssigkeit,
z. B.
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Wasser, Quecksilber od. dgl., so weit gefüllt, daß in der Ausgangslage
eine Flüssigkeitssäule 36 im Hohlraum27 bis zur Nullmarke einer Anzeigeskala37 steht.
An der breiten Oberfläche des prismatischen Anzeigerohres 26, das vorzugsweise aus
Polymethacrylsäureester hergestellt ist, ist die Anzeigeskala direkt angebracht,
wodurch bei erstklassiger Ablesbarkeit weitere Teile eingespart sind.
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Steigt die Flüssigkeit im Behälter über eine der Nullmarke an derAnzeigeskala
entsprechende Höhe, so erhöht sich der Druck im Innenraum 6, wodurch die Meßflüssigkeit
in dem Hohlraum 27 so lange ansteigt, bis Gleichgewicht hergestellt ist. Das Gewicht
der aufgestiegenen Flüssigkeitssäule entspricht dann dem Differenzdruck zwischen
dem oberen und dem unteren Raum und ist somit ein direktes Maß für den jeweiligen
Flüssigkeitsstand im Behälter.
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Gegenüber den üblichen Ausführungen hat der Erfindungsgegenstand
weniger und einfacher herzustellende Teile, ist bei klarerer Übersichtlichkeit widerstandsfähiger
ausführbar und leichter montierbar.