DE1473891A1 - Kreiselgeraet mit einem Schwimmer - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN 8 MÖNCHEN 2 · THERiSIENSTRASSE 33

Dipl.-Ing. MARTIN LIGHT Dr.REINHOLD SCHMIDT Dipl.-Wirtsch.-lng. AXEL HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

München.den 25. März 1965. Ihr Zeichen Unser Zeichen ML / <3 . ANSCHUTZ & CO. GMBH.

Kiel - Wik

Mecklenburger Straße 32-36 Kreiselgerät »it einem Schwimmer

Die Brfindung bezieht sich auf ein Kreiselgerät mit einem Schwimmer, der einen oder mehrere elektrisch angetriebene Kreiselllufer enthält und in einem Elektrolyten schwimmt, der enge Spalten zwischen am Schwimmer angeordneten und an einer den Schwimmer umgebenden Hülle angeordneten Blektrodenflachen ausfüllt« Der Schwimmer und dessen Hülle können kugelförmig gestaltet sein. Der Elektrolyt dient dem Zweck, den im Schwimmer angeordneten Stromverbrauchern, insbesondere den

Patentanwälte DipL-lng. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann 8 MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Telefon, 292102 · TelegramnvAdresMi Lipatli/Manchen

Bankverbindung«: Deutelt· Bank AG, Filiale Manchen, Dep.-Katn Viktualienmarict, Konlo-Nr. 714728 Bayer. Vereüuba·* MOachwt, Zweigtf. Oskar-von-Miller-Ring, Kto.-Nr. 882495 · PwtKhedc-Konto. MOnchm Nr. IiM»7

OppmaiMrBOroi PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

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Kreiselläufermotoren, den elektrischen Antriebsetrom zuzuleiten.

Bei einem bekannten Gerät dieser Art gehört zu den im Schwimmer angeordneten Stromverbrauchern auch eine Spule, die sogenannte "Blasspule", die den Schwimmer in der Schwebe halt, indem sie sich ihres Magnetfeldes zufolge von einem unter ihr angeordneten Metallkörper abstößt.

Im Betrieb erwärmt sich der Elektrolyt, und er muß daher gekühlt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Kühlung des Elektrolyten zu verbessern, die Erwärmung des Elektrolyten zu verringern und die Voraussetzungen für eine wesentliche Verkleinerung des Kreiselgeräte zu schaffen.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch Anordnung eines eine Pumpe enthaltenden und fSr den vom Strom erwärmten Blektrolyten vorgesehenen Kreislaufes gelöst, in welchem der Elektrolyt nach Verlassen des Spalts über eine Kühlfläche und dann wieder zurück in den Spalt hineinfließt und daeei in an eich bekannter Weise den Schwimmer in der Hüllkugel zentriert. Infolge des Kreislaufs des Elektrolyten über die Kühlfläche hinweg entsteht eine wirksame und ausreichende Kühlung bereits bei einem geringen Härmegefälle zwischen der Kühlfläche und dem erwärmten Elektrolyten. Bei der gleichen Temperatur der Kühlfläche, also bei der gleichen Kühlleistung, ergibt sich daher eise niedrigere Temperatur des Elektrolyten als bei dem bekannten Kreiselgerät.

Aber auch die Erwärmung de« Blektrolyten kann wesentlich verringert werden. Denn da der Schwimmer in der Hüllkugel durch die Strömung dee Elektrolyten zentriert wird, kann die Blasepule entweder ganz fortfalle» oder doch erheblich schwächer erregt werden,

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so daß der Stromverbrauch im Schwimmer und damit die elektrische Aufheizung des Elektrolyten herabgesetzt wird«

Hangels besonderer Vorkehrungen sind der Verkleinerung des Kreiselgeräts der oben erläuterten Gattung enge Grenzen gesetzt. Denn wenn die Spalten zwischen den am Schwimmer angeordneten Elektrodenflächen und den an der umgebenden Hülle angeordneten Elektrodenflächen zu eng werden, wächst die Gefahr, daß der Schwimmer beim Auftreten hoher Beschleunigungen an die ihn umgebende Hülle anstößt.

Auch fuhrt eine Verengerung des Spalte bei dem bekannten Kreiselgerät zu einer Behinderung der WärmekonvektionsstrO-mungen des Blektrolyten und damit zum Entstehen größerer Temperaturunterschiede. Das erschwert aber die genaue Messung der Durchschnittstemperatur des Elektrolyten und damit eine genaue Regelung dieser Temperatur auf einen Festwert. Wird diese Temperatur aber nicht genau geregelt, dann muß die Blasspule umso stärker bemessen und erregt werden und es entsteht der Nachteil einer Schwankung der Leitfähigkeit des Elektrolyten. Auch hat die Brfahrung gezeigt, daß sich mitunter im Elektrolyten Luftblasen bilden, die störende Kräfte auf den Schwimmer ausüben, wenn sie in dem Spalt hängenbleiben, weil dieser zu eng ist. Wenn man aber die Weite des Spalte nicht erheblich herabsetzen kann, dann kann man auch den Durchmesser des Schwimmers nicht stark verringern* Das hängt damit zusammen, daß der Elektrolyt unerwünschte Querströme zwischen den verschiedenen Elektrodenpaaren überträgt. Damit diese Querströme niedrig bleiben, muß der Abstand der Paare voneinander ein bestimmtes Vielfaches der Weite des Spaltes sein. Wird diese Spaltweite nicht

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herabgesetzt, daan darf auch der Abstand der verschiedenen Elektrodenpaare voneinander (z.B. der Abstand des am Äquator der Schwimmerkugel angeordneten Blektrodenpaarse von den an den Polen der Schwimmerkugel gelegenen Blektrodenpaaren) nicht verringert werden. Eine solche Verringerung der Spaltweite ist aber durch die Erfindung ermöglicht· Denn etwaige Gasblasen, die sich im Blektrolyten bilden könnten, werden durch den Kreislauf des Blektrolyten fortgespült und können sich daher im Spalt nicht festsetzen. Auch wird durch die Zentrierung des Schwimmers in der Hfillkugel mittels der Strömung des Elektrolyten mit Sicherheit verhindert, daß unter dem Einfloß von Beschleunigungskräften der Schwimmer an die ihn umgebende Hülle anstößt«

Auch verringern sich infolge der Kreislaufströmun Temperaturunterschiede innerhalb des Blektrolyten· Aus diesem Grunde kann die Durchschnittstemperatür des Blektrolyten mit größerer Genauigkeit gemessen und auf einen Festwert geregelt werden« Dieser Vorteil ergibt sich bei Anwendung der Brfindung auf das bekannte Kreiselgerat auch dann, wenn der Spal^ nicht verengert wird. Auch kann die Menge des Blektrolyten verringert werden, wodurch Gewicht und Platz gespart wird« Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die KreislaufStrömung des Blektrolyten keine störenden Drehmomente auf den Schwimmer ausübt.

ZweckmSßige Ausgestaltungen der Brfindung sind in den UnteraneprSchen angegeben«

Es iet bereits ein Kreiselgerät mit einem kugelförmigen

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[NGPECTED

Schwimmer ohne eingebaute Blasspule bekannt (Patentanmeldung K 6993 IXb/43c;35/01, bekanntgemacht am 6. August 1953). Dabei gelangt aber kein Elektrolyt zur Verwendung, Neil die elektrische Bnergie den im Schwimmer angeordneten Stromverbrauchern induktiv durch Spulensätze zugeführt wird· Die Flüssigkeit wird daher nicht durch einen durch sie hindurchfliefienden Strom erwärmt, so daß dort die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe nicht auftritt* Allerdings wird auch dort die Flüssigkeit durch Zuflußöffnungen einer den Schwimmer umgebenden Hüllkugel in den zwischen Hullkugel und Schwimmer befindlichen Spalt eingeleitet und tritt durch Aueflußöffnungen der HBIlkugel aus, ohne jedoch einen geschlossenen Kreislauf zu bilden. Dabei sind die Zuflußöffnungen im unteren Teil der HSllkugel in KrSnzen angeordnet, so daß die strömende Flüssigkeit die Kugel im Abstand von der Hülle hSlt. Dieses bekannte Kreiselgerät hat indessen den Nachteil, daß durch die Hagnetfelder der die Energie zufahrenden Spulensätze auf die innerhalb des Schwimmers angeordneten magnetischen Teile Anziehungskräfte ausgeübt werden, welche die Richtkraft des Schwimmers verfälschen.

Bs ist auch bereite ein Kreiselgerät mit einem luftgelagerten kugelförmigen Schwimmer bekannt (amerikanische Patentschrift 2 133 809), bei welchem die Hüllkugel außer dner Zuflußöffnung an ihrer tiefsten Stelle auch e±»n Kranz von Zuflußöffnungen fiber der Oberseite des kugelförmigen

Schwimmers bildet. 909ÖÖ6/0581

OftiG-'KAL !NGPECTED

- κ-

Die Brfindung sei- nunmehr anhand der in den Zeichnungen dargestellten AusfShrungsbeispiele erläutert« In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch ein Kreiselgerät nach der Brfindung Mit einer einzigen Zuflußöffnung an der tiefsten Stelle der aus zwei getrennten Teilen bestehenden HSlIe,

Fig· 2 eine der Fig* I entsprechende Darstellung einer abgeänderten Ausffihrungsform des Kreiselgeräts, bei der die Hu¹IIe aus einen einzigen Teil besteht und an ihrer höchsten Stelle eine Austrittsöffnung für den Elektrolyt hat,

Fig« 3 eine der Fig· I entsprechende Darstellung eines

Kreiselgeräts Mit einer von Fig· I abweichenden Ausgestaltung der Pumpe,

Fig· 4 eine der Fig· I entsprechende Darstellung einer

Ausffihrungsfora des Kreiselgeräts, bei welchem die einzige ZufIuBSffnung der Fig· I durch einen Kranz von Zuf lußof fnunj»n ersetzt ist,

Fig· 6 eine der Fig· 4 entsprechende Darstellung einer AusfHhrungsform, die sich von Fig· 4 durch die Anordnung zusätzlicher Zufluß- und Abflußöffnungen unters cheidet,

Fig. 6 eine Projektion der Innenfläche der unteren Hälfte der Hüllkugel,

Fig. 7 den Mittleren Teil der Fig. 3 in größerem Maßstabe

zur Darstdüung einer in die Zuflußöffnung eingebauten Stelleinrichtung,

-κ?

Fig, 8 die Stelleinrichtung der Fig· 7 im Grundriß,

Fig. 9 den mittleren Teil der Fig. 3 in größerem Massetabe zur Darstellung einer in die Zuflußöf fmmg eingebauten gitterartigen Leitvorrichtung,

Fig. IO die in Fig 9 gezeigte Zuflußöffnung im Grundriß

unter Darstellung zweier verschiedenartiger eingebauter gitterartiger Leitvorrichtungen,

Fig. 11 den mittleren Teil der Fig. 3 in vergrößertem Maßstäbe zur Darstellung der Zuflußöffnung mit einer eingebauten Stelleinrichtung und

Fig. 12 die Stelleinrichtung der Fig· Il im Grundriß.

Das in Fig. ' -zeigte Kreiselgerät stellt einen Kompaß dar, dessen kugelförmiger Schwimmer 10 ein nordweisendes Kreiselsystem mit zwei elektrisch angetriebenen Kreiselläufera enthält und eich von dem Schwimmer des bekannten Anechfitz-Kreiselkempasses im wesentlichen nur dadurch unterscheidet, daß er keine Blasspule aufweist und einen wesentlich kleineren Durchmesser hat« In bekannter Welse ist dieser Schwimmer mit BIektrodenflachen 11 und an seinen Polen und mit einer Blektrodenfläche 13 am

<£> Äquator versehen. Br schwimmt in einem f ISe si gen Blektrolyten, ο

^ z.B. in einer wässrigen Lösung von Bezottsäure, der enge

O) Spalten 14, 15 zwischen den am Schwimmer angeordneten

ο Elektrodenflächen 11, 12 und 13 und weiteren Blektroden-

flächen 16, 17, 18 ausfüllt, die an einer den Schwimmer 10 umgebenden Hülle angeordnet sind. Bei dem in Fig· I gezeigten Ausffihrungebeispiel besteht diese Hülle aus einem

unteren, ungefähr halbkugeligen Teil 19 und einen hierzu gleicheeheigen oberen kalottenförmigen Teil 20. Beide Teile der Hülle sind innen an einem kugelförmigen Gehluee 21 befestigt, das mit dem Elektrolyten gefüllt ist «nd an einem nicht dargestdlten Balter um die Achse 21 der Hallkugelteile 19, 20 drehbar gelagert ist. Der Halter ist seinerseits in einem Traggestell kardanisch aufgehSagt. Die Blektrodenfläche 13 ist in bekannter Heise unterbrochen* Der durch sie und die Elektrodenfläche 17 fließende Strom steuert in an sich bekannter Heise einen am Halter aage ordneten nachlaufhotor, der das Gehäuse 21 dem Schwimmer 10 um die Hochachse 22 herum nachlaufen IHBt,

Der Schwimmer 10 erwärmt sich im Betrieb infolge der ihm zugeführten elektrischen Leistung, und diese H"-me maß durch die Blektrolytflüssigkeit hindurch abgeführt werden, was dadurch erschwert ist, daß diese Flüssigkeit durch den sie durchfließenden elektrischen Strom zusätzlich aufgeheizt wird·

Bei den bisher bekannten Ausführungen des Anschütz-Kugelkreiselkompasses war der Spalt «wischen dem kugelförmigen Schwimmer und der ihn umgebenden Hullkugel so breit bemessen, daß die durch das Wärmegefälle erzeugte Konvektionsströmung ausreichte, um die Härme von der Oberfläche des kugelförmigen Schwimmers abzuführen und der kugelförmigen Hülle zuzuleiten, die ihrerseits von außen durch Kühlwasser oder durch einen Ktihlluftstrom gekühlt wird. Es ist aber erwünscht, den Spalt möglichst eng zu bemessen, um damit den elektrischen Widerstand zwischen

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den einander gegenSberliegenden Blektrodenflachen, z,B. den FlSchen 17 and 13, bzw« 11 und 16, bzw. 12 und 18 mög&chst zu verringern and um den Widerstand zwischen den BlektrodenflSchea 16, 17 und 18 nach Möglichkeit zu erhöhen· Wird dieser Widerstand nämlich zu klein, etwa infolge einer Verringerung dee Durchmessers des kugelförmigen Schwimmers, dann fließen unerwünschte Querstrome zwischen den Elektroden 16, 17 und 18 und heizen den Elektrolyten unzulässig auf· Will man den Schwimmer 10 im Durchmesser verkleinern, dann muß man daher auch den Spalt 14, 15 enger mach·«. Dae war aber bisher nicht möglich, weil dann die Konvektionsströmung im Spalt die erforderliche Kühlung des Schwimmers nicht mehr gewährleistete und weil Luft-oder Gasblasen, die sich im Elektrolyten gelegentlich bilden, in dem engen Spalt hängenbleiben und störende Kräfte auf den Schwimmer ausüben.

Bs hat sich nun gezeigt, daß die nachstehend geschilderte Ausgestaltung des Geräts diese Hindernisse beseitigt und eine ganz erhebliche engere Abmessung des Spaltes ermöglicht:

Für den vom Strom erwärmten Elektrolyten ist ein Kreislauf vorgesehen,der eine Pumpe 23 enthält, die vorzugsweise unmittelbar an Gehäuse 21 angebracht ist« In diesem Kreislauf fließt der Elektrolyt nach Verlassen des Spalts 14 in Richtung der Pfeile 24 fiber die von der Innenseite des Gehäuses 21 gebildete Kahlfläche 25 und dann wieder in Sichtung der Pfeile 26 und 27 durch die

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Pumpe 23 hindurch und in den Spalt 14 hinein* Zu diesem Zweck steht der Einlaß der Schleuderpumpe 23 in Verbindung mit einer Auslaßöffnung 28 des Gehäuses, und der Auslaß der Pumpe 23 steht in Verbindung mit einer am tiefsten Punkt des Teiles 19 der Hülle vorgesehenen Zuflußöffnung 29. Zu diesem Zweck ist der Teil 19 der Hülle am tiefsten Punkt des Gehäuses 21 durch ein Bohr 30 abgestützt, das die Achse 22 umgibt und an seinen Enden starr mit der Innenwand des Gehäuses 21 und mit dem Hüllkugelteil 19 verbunden ist· Der durch die Zuflußöffnung 29 in den Spalt eintretende Strom fließt dann in allen Sichtungen, wie durch Pfeile 31 angedeutet, und bildet dabei ein Flüssigkeitslager für den Schwimmer 10, der durch dieses Flüssigkeitslager in der kugelförmigen Hülle 19, 20 zentriert wird· Der Schwimmer hat dabei ein geringes Übergewicht. Da dieses von dem strömenden Elektrolyten getragen wird, kann die bisher übliche Blasspule in Fortfall kommen.

Die Sander der Teile 19 und 20 der Hülle begrenzen die Aueflußöffnung, durch die der Elektrolyt in Sichtung der Pfeile 24 aus dem Spalt austritt. Das Gehäuse 21 ist zweckmäesig so ausgestaltet, daß es die Härme auch bei einem niedrigen Härmegefälle wirksam ableitet« Zu diesem Zweck besteht es zweckmässig aus einem Metall von guter Härmeleitfähigkeit und ist außen und gegebenenfalls auch innen mit Bippen versehen« Die Außenfläche des Gehäuses 21 wird zweckmäesig durch einen Gebläseluftstrom bestrichen.

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Da der Strom aus de« Spalt 14 auch alle Loft- oder Gasblasen entfernt, die eich in den Elektrolyten bilden können, kann er sehr eng besessen werden* Bs ist daher eine erhebliche Verringerung des Durchmessers des Schwimmers 10 möglich, ohne da β dadurch die Gefahr entsteht, es könnten zu starke Querströme durch den Elektrolyten von der Elektrode 17 zu den Elektroden 16 und 18 fließen.

Ohne den Zwangsumlauf des Elektrolyten wären unterschiede der Temperatur innerhalb des Blektrolyten viel höher. Das wfirde aber die Messung der Durchschnittstemperatur für deren Regelung erschweren. Dank dem Zwangsumlauf kann die Menge des Blektrolyten verringert werden. Dadurch werden Gewicht und Platz gespart. Ohne den Zwangsumlauf des Blektrolj iSre eine Verringerung seiner Menge nachteilig. Denn erfahrungsgemäß würde dadurch die Messung und Regelung der Κκα*eratur erschwert* Blne genaue Regelung ist aber für die Konstanz der Leitfähigkeit des Elektrolyten und für die Konstanz des auf den Schwimmer wirkenden Auftriebes wichtig*

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungβform unterscheidet sich von derjenigen der Fig* 1 dadurch, daß die den kugelförmigen Schwimmer 10 umgebende HSlIe ein einziges Stück bildet und die in ihr vorgesehene Ausflußöffnung von einem oberen, zur Achse 93 konzentrischen Loch 35 gebildet wird* Das bietet den Vorteil, daß auch die Innenfläche des oberen Teils des Gehäuses 21 mit dem Kreislauf des Blektrolyten in Berührung steht und daher besondere wirksam zu dessen Kühlung beiträgt und daß etwaige Luftblasen auch aus dem Spalt zwischen den Elektrodenflächen 11 und 16 herausgespült werden, was bei

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BAD ORIGINAL

der Atieffihrungsfora der Fig. 1 sieht der Fall iet.

Die in Fig. 5 gezeigte Auefiihrungeform unterscheidet eich tob derjenigen der Fig. 1 doroh die Anordnung «nd Ave· gestaltung der unmittelbar an GehSttee 21 angebrachten Pumpe« Der Llufer 36 dieser PoMpe stellt nämlich des Kurzechlufillufer eines Drehstrommotors dar, dessen Stator 37 am Gehluse Sl angeordnet ist« Läufer 36 und Stator 37 sind gleichachsig zur einzigen Zuflttßöffnung 29 des H&llkugelteils 19 angeordnet, also konzentrisch zur Hochachee 22 des Gehluses, und die Pumpe ist als Zentripetalpumpe ausgeführt* Ihr Llufer wird

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also von außen nach innen durchströmt. Der Einlaß der Pompe wird von einer ringförmigen öffnung 39 gebildet, die den axial gelegenen Auslaß der Pumpe umgibt und unmittelbar mit dem Saum zwischen de« Hüllkugelteil 19 und dem Gehäuse 31 kommuniziert» Auf diese Weise ergibt sich eine besonders gedrängte Anordnung mit einen sehr kurzen Strömungeweg innerhalb der Pumpe· Diese bietet daher den Kreislauf des Elektrolyten nur geringe Reibungswiderstandes

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von derjenigen der Fig* 1 dadurch, daß der Hüllkugelteil 19 statt mit einer axial gelegenen einzigen Zuflußöffnung 29 mit einem zur Achse 22 konzentrischen Kranz von Zuflußöffnungen 40 versehen,ist, dem die Flüssigkeit vom oberen Ende des Rohres 30 aus durch einen Raum 41 zufließt, , der zwischen dem Hüllkugelteil 19 und einer an diesen unter > seiner Unterseite befestigten kalottenförmigen Hand 42 liegt. Das Rohr 30 endet an dieser Hand 42 und ist an ihr befestigt« I Der Rand der Hand 42 ist mit dem Teil 19 durch einen Flansch 43 verbunden* Der Radius des Kranzes der ZuflußSffnungen 40 beträgt etwa 45°. Diese Aueffihrungsform bietet den Vorteil, daß die untere Blektrode 18 eine größere Fläche hat, weil sie nicht, wie in Fig. 1, durch die dort vorgesehene Zuflußöffnung ° 29 unterbrochen ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß ! {-j der Strom des Elektrolyten den kugelförmigen Schwimmer 10 \ noch zuverlässiger innerhalb der Hüllkugel 19, 20 zentriert«

Die in den Fig* 5 und 6 gezeigte Ausführungeform der ,

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~* Erfindung unterscheidet sich von derjenigen der Fig* 4 dadurch, daß die Hüllkugel wie in Fig* 2 ein einziges Stück darstellt

OfüCU^AL [HZFbü i LD

«ad an ihrer höchsten Stelle mit einer Abflußöffnung versehen ist, daß ferner außer dem Kranz der Zuflußöffnungen 40 noch ein weiter innen liegender Kranz von ZufluBSffnungen 50 vorgesehen ist und daß schließlich zwischen diesen beiden KrSnzen ein dritter Kranz von öffnungen 51 liegt, die dem Abfluß des Elektrolyten aus dem Spalt zwischen Schwimmer und Hüllkugel dienen und von Rohren gebildet werden, die je den Baum 41 durchsetzen und mit ihren Enden einerseits in di.e Wand 41 und andererseits in die Hüllkugel 19 eingesetzt sind« Der durch die Zuflußöffnungen 40 einwärts fließende Blektrolytstrom verzweigt sich teils aufwärts zur Ausflußöffnung 35 und teils abwärts zu den Ausfluß— Öffnungen 51, die außerdem auch diejenigen Blektrolytflfissigkeitsmengen ausfließen lassen, die durch die Binflußöffnungen 50 in den Spalt eintreten.

Die Unterteilung des Zuflusses in eine große Anzahl von gleichmäßig verteilten öffnungen 40 und 50 bietet den Vorteil, daß mit einer hohen statistischen Wahrscheinlichkeit etwaige Abweichungen der StrSmungsrichtung an den einzelnen Zuflußöffnungen einander ausgleichen und daher durch den Kreislauf des Elektrolyten kein unerwünschtes Drehmoment auf den Schwimmer 10 ausgeübt wird.

Versuche haben gezeigt, daß verhältnismäßig kleine Elektrolytmengen ausreichen, um den Schwimmer 10 zuverliesig zu zentrieren«

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Sollte sich herausstellen, daß der in den Spalt zwischen Schwimmer 10 und Heilkugel eintretende Blektrolytstrom auf den Schwimmer ein unerwünschtes Drehmoment ausübt, dann empfiehlt es sich, in der Zuflußöffnung 29 oder in den Zuflußöffnungen 40 oder 50 eine Stelleinrichtung zum Einstellen der Richtung des Blektrolytenstrome anzuordnen« Bine solche Stelleinrichtung ist in Fig* 7 dargestellt· Diese zeigt den unteren Teil 19 der kugelförmigen Hülle mit der Zuflußöffnung 29. An der Unterseite der Hülle 19 sind Stifte 70 befestigt, die radial in Sichtung auf die Aeiise 22 vorspringen und innerhalb der öffnung 29 Leitbleche 71 tragen. Sind diese Leitbleche zur Achse parallel gerichtet, dann wirken sie einem etwaigen Drall des durch die Zuflußöffaung 29 fließenden Blektrolytenstroms entgegen. Wenn man diese Leitbleche in der in Fig. gestrichelt angedeuteten Weise schrlgetellt, dann erteilen eie dem Strom einen Drall, durch den der bei Bintritt in die öffnung 29 vorhandene Drall aufgehoben wird, so daß die Flüssigkeit in Richtung der Pfeil· 73 la genau radialer Richtung ausströmt und daher auf die Kugel kein Drehmoment um die Achse 22 ausübt·

Man kann die Stelleinrichtung jedoch auch so ausgestalten, daß sie den die öffnung 29 durchfließenden Strom in einer Richtung in den Spalt eintreten läßt, die von der Achse 22 nach einer Seite hin abweicht· Das ist in den Fig«Il und 12 gezeigt. Dort sind die Leitbleche 71 in der gestrichelten Weise eingestellt· Sie lenken den Strom daher mit Bezug auf Fig. 12 nach linke und nach unten ab, ohne

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den Strom na die Achse 22 zu drehen.

In den Fig. 9 und 10 ist eine Ausführungsform der Brfindung dargestellt, bei der in der ZufluB8ffnung eine gitterartige Leitvorrichtung angeordnet ist, die dea Strom wirbeifrei leitet« Diese gitterartige Leitvorrichtung kann ans radialen Leitblechen 90 oder auch ans sich rechtwinklig kreuzenden Leitblechen 91 bestfehen. Alle diese Leitbleche verlaufen in Bbeaen, welche die Achse 22 aufnehmen oder parallel zu ihr angeordnet sind«

Die beschriebenen Aueführungsbeiepiele können in mannigfacher Hinsicht abgeändert werden« Man kann z.B. auf die kardanische Lagerung des Halters verzichten, in dem das Gehäuse 21 um die Hochachse 22 drehbar gelagert ist«

Ferner kann man auch die Zuführungeöffnungen 40 und SO mit den in den Fig« 7, 8, 11 und 12 gezeigten Stelleinrichtungen oder mit der gitterartigen Leitvorrichtung nach den Fig» 9 und 10 versehen«

In die Zuflußöffnungen für den Elektrolyten kann ein poröser Körper eingesetzt werden, dessen Poren dann die eigentlichen Zuflußöffnungen bilden. Dann ist die Sichtung der Zuströmung der Elektrolytflüssigkeit nicht genau definiert, so daß angenommen werden kann, daß keine bevorzugte Zuströmrichtung vorhanden ist und daher keine unerwünschten Drehmomente auf den Schwimmer ausgeübt werden«

Dieser Schwimmer braucht nicht notwendigerweise kugelförmig ausgestaltet zu sein« Denn die Brfindung ist auch auf Kreiselgeräte mit Schwimmern anderer Gestalt anwendbar*

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Auch kann der Schwimmer so leicht bemessen werden, daß er im Elektrolyten einen Auftrieb hat. In diesem Falle werden die in der Hölle vorgesehenen Zuflußöffnungen für den Elektrolyten im oberen Teil der Hülle vorgesehen, und der Abfluß des Elektrolyten aus dem Spalt erfolgt dann vorzugsweise im unteren Teil der Hülle. Eine solche Anordnung ergibt sich zum Beispiel, wenn man die in den Fig. 4 und 5 gezeigten Geräte avf den Kopf gestellt anordnet, do daß sich die Zuflaßdffnungnn 40 fiber der Aquatorebene der Kugel befinden»

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Claims (1)

1. PATENTANWÄLTE ' Dipl.-lng. M A R TI N LICHT

   Dr. fl E I N H O L D S C H M I DT

   PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN

   .MDNCHEN₂-THERES₁ENSTRASSe₃₃ Dipl.-Wirtsch.-lng. AXE L HANSMANN

   Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN AHSCHUTZ & 00« G.m.b.H.

   Kiel - Wik Mönchen,den 25, Harz 1965.

   Mecklenburger Straße 32-36 ihrzeichen u^ze«*«. ■!·/*·

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   Patentanmeldung: Kreiselgerät Mit einem Schwimmer.

   Patentansprüche :

   Kreiselgerät mit einem Schwimmer, der einen oder mehrere elektrisch angetriebene KreisellEufer enthält and la einem Elektrolyten schwimmt, der enge Spalten zwischen am Schwimmer angeordneten und an einer den Schwimmer umgebenden HBlIe angeordneten Blektrodenflächen ausfüllt, gekennzeichnet durch einen eine Pumpe (23, 36, 37) enthaltenden und für des YGm Strom erwärmten Elektrolyten vorgesehenen Kreislauf, in welchem der Blektrolyt nach Verlassen des Spalts (14) aber eine Kühlfläche (25) und dann wieder zurück in den Spalt (14) hinein fließt und dabei in an sich bekannter Heise den Schwimmer (10) in der HSllkugel (19, 20) zentriert.

   ο a. Kreiselgerät nach Anspruch 1, dessen Schwimmer co -...., ...■'... *° und dessen Hülle kugelförmig gestaltet sind, dadurch ge-

   ""U^ kennzeichnet, daß in der Zuflußöffnung (29) oder in den

   O ■··..-; ■■·■■■■

   cn ZufluftSffnungen (40, 50) der Hill· (19.) eine Stelleinrichtung

   _* FatenkmweHa Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansinann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann • MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Tatafoai »11 β · Teheromm-Adreise: Lipatli/München Bcmkwbindunowii DvjHd» Bank AO, Filial« MOnchen, D^-Xam V3d»oli.nmarkf, Konfo-Nr. 714728

   n. Zweie«». Oikar-von-Miller-Ring, Kiou-Nr. NZ4K · Pofhcheck-Konto, MBnchen Nr. 163397

   L--L H Jl I

   OppwKnwrBOroi PATENTANWALT DK. REINHOLD SCHMIDT

   (71) zum Binetellen der Richtung des Blektrolytenstroms angeordnet ist*

   3. Kreiselgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine solche Ausgestaltung der Stelleinrichtung (71), daß diese dem die Zuflußuffnung (29, 40, 50) durchfließenden Strom eine Drehung um die Achse der öffnung erteilt (Fig.8).

   4· Kreiselgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine solche Ausgestaltung der Stelleinrichtung (71), daß diese den die öffnung (29, 40, 50) durchfließenden Strom in einer Richtung in den Spalt (14) eintreten läßt, die von der Achse der öffnung abweicht«

   5» Kreiselgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens eine in der Hülle angeordnete Öffnung (29, 40, 50) zum Zufluß des Blektrolyten eine gitterartige Leitvorrichtung (90, 91) angeordnet ist, die den Strom wirbelfrei leitet.

   6· Kreiselgerät nach mindestens einem der Anspreche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (23, 36, 37) unmittelbar am Gehäuse (21) des Geräte angebracht ist.

   7« Kreiselgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (36) der dynamisch wirkenden Pumpe den Kurzschlußläufer eines Drehstrommotors darstellt, dessen Stator (37) am Gehäuse (-21) angeordnet sind·

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   8· Kreiselgerät nach Anspruch 7, dadarch gekennzeichnet, daA die Hüllkugel eine einzige ZuflußSffaung (29) aufweist, die gleichachsig zum PumpealSufer (36} unmittelbar über diesem as der tiefsten Stelle der rollkugel (19) angeordnet ist und daß die Pampe (36, 37) als Zentripetalpttmpe ausgeführt ist«

   9« Kreiselgerat nach Ansprach 1, dadurch gekeanzeichnet, daß die ia der Hülle vorgesehenen Zaflaß-Sffnuagea für den Blektrolyten von den Porea «la·· aas porSsem Stoff bestehenden and ia die Hülle eiagesetzten Körperβ gebildet werden.

   10. Kreiselgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer im Blektrolyten einen Auftrieb hat and daß die ia der Hülle vorgesehenen Zaflußöffaaagen für den Elektrolyten im oberen Teil der Hülle vorgesehen sind aad der Abfluß des Blektrolyten aas dem Spalt im unteren Teil der Hülle erfolgt·

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