DE2649587A1

DE2649587A1 - Spandetektor

Info

Publication number: DE2649587A1
Application number: DE19762649587
Authority: DE
Inventors: Thomas E Tauber
Original assignee: TAUBER THOMAS E
Current assignee: Eaton Aeroquip LLC
Priority date: 1976-02-20
Filing date: 1976-10-29
Publication date: 1977-09-01
Also published as: FR2341858B1; FR2341858A1; DE2649587B2; US4070660A; GB1558132A; DE2649587C3

Description

Thomas E. Tauber

Lansdowne, Pennsylvania/USA L 10.840/Fl/ost

SPANDETEKTOR

Die Erfindung betrifft einen Detektor für Abrieb- bzw. Ver- j

schleiBspänB in Betriebsflüssigkeiten als Antrieb und/oder ;

Schmierung von Maschinen, Motoren und dergleichen mit einer ;

das Vorhandensein eines Spanes anzeigenden Alarmeinrichtung, !

dadurch gekennzeichnet, daB die Schaltkreisanordnung, in die j

die Detektorelektroden eingeschaltet sind, wenigstens einen j

Kondensator aufweist, der bei Vorhandensein von Spänen oder
Partikeln im Spalt zwischen den Detektorelektroden über diese
selbsttätig und/oder von Hand gesteuert entladen wird. j

! Bekannte Spandetektoren fangen in der Flüssigkeit von hydrau- j lischen Systemen, insbesondere in der Schmierflüssigkeit eines
Motors oder Übertragungssystems vorhandene Metallpartikel ein.
Diese Metallpartikel werden induziert, um den Abstand zwischen j zwei Elektroden einer derartigen Einrichtung zu überbrücken und j auf diese Weise einen elektrischen Kreis zu schließen. Wenn der ' Elektrodenabstand durch die Metallpartikel geschlossen ist, j

wird ein externes Warnsignal in Betrieb gesetzt. ί

In Systemen, deren bewegliche Teile in erster Linie aus Stahl i bestehen, wird die Wirksamkeit der Vorrichtung durch ein Mag- ! netfeld zwischen den oder in unmittelbarer Nähe der Elektroden .

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j gesteigert. In einigen Systemen wird mehr als ein Paar Elektro-

! den eingesetzt, um die Wahrscheinlichkeit van einen elektrischen

■ Schaltkreis schließenden Metallpartikeln zu erhöhen. Diese zu-

j sätzlichen Maßnahmen haben keinen direkten Einfluß auf das

! Prinzip der Erfindung.

; Es ist offensichtlich, daß sich die gleiche Wirkung aufgrund

! der Überbrückung des Elektrodenabstandes durch einen Metall-

ί partikel von beträchtlicher Größe oder durch mehrere Metall-

I partikel relativ kleiner Abmessungen in Kontakt mit den

' Elektroden oder miteinander ergeben kann.

j Insbesondere während des normalen Betriebs eines Motors, Übertragungssystems oder eines anderen Hydraulik-(oder Flüssig- ! keits -) Systems fallen durch den normalen Verschleiß der i kraftübertragenden Flächen sehr feine Teilchen an. Dies ist ! besonders häufig, wenn die jeweilige Vorrichtung noch neu ist j und die kraftübertragenden Flächen von Zahnrädern, Lagern und j sonstigen Teilen sich im Anfangsverschleißprozess befinden, der • im allgemeinen als Einlaufzeit bezeichnet wird. Eine Anhäufung I . solch kleiner Teilchen, allgemein als "wear fuzz" (Abriebsflaum*

bezeichnet, kann die Inbetriebsetzung eines Warnsignals verur- ¹ Sachen, obwohl keine Gefahr besteht, was dann in einer soi genannten Störmeldung resultiert. Wenn derartige Vorrichtungen i in Motoren, Übertragungsvorrichtungen, Getriebegehäusen und

HilfsantriebseinrichtungBn, insbesondere von Flugzeugen, ein- | j gesetzt werden, dann kann dies kostspielige und ungerechtf ertig-j te Vorsichtsmaßnahmen zur Folge haben.

; Es wäre wünschenswert, die Inbetriebsetzung des Warnsignals j auf solche Fälle zu beschränken, in denen ein Metallpartikel größerer Abmessung, wie er beispielsweise durch eine beginnende Beschädigung einer Metallfläche entsteht, den Abstand zwischen den Elektroden einer Vorrichtung überbrückt.

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Es sind Vorrichtung/bekannt, welche den sogenannten Abriebsflaum durch Einsatz von starkem,mehr oder weniger konstantem elektrischen Strom aus einer gesonderten Stromquelle zerstören, und in denen das Vorhandensein eines Partikels, der über den Elektro- " denabstand festgestellt wurde, durch einen ersten elektrischen Schaltkreis mit einer Warnvorrichtung angezeigt wird. Nach Inbetriebsetzung der Warnanlage veranlaßt eine Bedienungsperson die Zerstörung der kleinen Partikel, indem starker elektrischer Strom von im wesentlichen konstanter Größe für eine bestimmte Zeitdauer über die Elektrodenstrecke zwischen den Kontakten geleitet wird. Die gesonderte, zweite Stromquelle kann aus einer niederohmigen Abzweigung des Stromversorgungssystems oder des Anzeige-Schaltkreises bestehen. Dieses Verfahren bringt mehrere erhebliche Nachteile mit sich. Zunächst verursacht der starke elektrische Strom, welcher erforderlich ist, um die kleinen Teilchen mit typischem Querschnitt zu zerstören, einen beträchtlichen Energieentzug aus der elektrischen Energieversorgung, beispielsweise eines Flugzeuges. Weiterhin sind spezielle Schaltkreisschutzvorrichtungen erforderlich, welche die Größenordnung des elektrischen Stroms derart begrenzen, daß die sicheren Betriebsgrenzen nicht überschritten werden. Diese Vorrichtungen sind sperrig und führen unerwünschte Mengen Wärme ab. Des weiteren, und dies ist am wichtigsten, kann ein vorhandener Span od.dgl. durch Strom einer vorbestimmten und im wesentlichen konstanten Größe zerstört werden oder auch nicht, dies hängt von der Dauer der Anwendung und der Größenordnung bzw. dem Verhältnis ab, mit welchem die durch die Energie erzeugte Wärme in die Umgebung abgeführt wird. Dies ist ein wesentlicher Unsicherheitsfaktor beim Betrieb derartiger'Vbrrichtungen und resultiert in geringem Vertrauen der Bedienungsperson in das Ergebnis eines solchen Arbeitsvorganges. Aus diesen Gründen sind Vorrichtungen dieser Art in der Industrie zur Zeit nicht beliebt.

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i Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spandetektor zur Verfügung I zu stellen, der in der Lage ist, mit möglichst geringem Aufwand j Partikel größerer Abmessungen anzuziehen und deren Vorhandensein > durch Auslösen eines Alarms anzuzeigen und zugleich derart ausgebildet ist, daß er kleinere Partikel, wie z.B. Abriebsflaum od.dgl. selbsttätig und regelmäßig zerstört.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaltkreisanordnung, in die die Detektorelektroden eingeschaltet sind, wenigstens einen Kondensator aufweist, der bei Vorhandensein von Spänen oder Partikeln im Spalt zwischen den Detektorelektroden über diese selbsttätig und/oder von Hand gesteuert entladen wird.

Im Gegensatz zu solchen Vorrichtungen des im wesentlichen ohmischen Typs, welche eine ständige Überwachung ebenso wie manuell betätigte Nebenschaltkreise erforderlich machen, erfolgt j bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung die Zerstörung! der sehr kleinen Teilchen selbsttätig mittels wenigstens eines j Kondensators, der innerhalb des elektrischen Basisschaltkreises ! angeordnet ist, wobei weiterhin Mittel vorgesehen sind für das J Zurückhalten von Spänen od.dgl., um auf diese Weise deren Auffinden und wahlweises Zerstören zu ermöglichen.

Der Kondensator ist und bleibt automatisch aufgeladen, bis eine Ansammlung von kleinen Teilchen den Abstand zwischen den Elektroden der Vorrichtung überbrückt, woraufhin der Kondensator seine gespeicherte elektrische EnergiB in die Teilchen hinein entlädt, wodurch deren Zerstörung bewirkt wird, und zwar ohne Belastung des Energieversorgungssystems. Die Öffnung des Abstandes zwischen den Elektroden und die selbsttätige, sofortige Wiederaufladung des Kondensators wird auf diese Weise bewirkt, ohne daß in diesem Fall eine Störmeldung erfolgt.

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Wenn nun andererseits ein Span od.dgl. mit größerem Querschnitt in den Abstand eindringt, entlädt sich der Kondensator in ähnlicher Weise, ohne jedoch den Span od.dgl. zu zerstören, woraufhin automatisch eine Warnlampe in Betrieb gesetzt wird und der Kondensator entladen bleibt.

Da die Zerstörung von winzig kleinen Verschleißpartikeln, Abr-iebsflaum oderianderen verhältnismäßig kleinen Teilchen, durch Entladen des Kondensators nur eine äußerst kurze Zeitspanne in Anspruch nimmt, beeinträchtigt die Menge der während dieses Vorganges abgeführten Wärme das Ergebnis des Arbeitsvorganges in keiner Weise, wobei alle anderen Umgebungsbedingungen die gleichen sind. Die Vorrichtung ist daher in der Lage, eindeutig zwischen kleineren, durch Abrieb entstandenen Teilchen und größeren, durch einen Schaden entstandenen Spänen zu unterscheiden und Störmeldungen wahlweise zu unterbinden bzw. zu unterlassen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachstehend näher erläutert.

Es zeigen: -

Fig. 1 ein Schaltbild dBS für den Betrieb des Spandetektorsj erforderlichen elektrischen Schaltkreisesi j

Fig. 2 eine Querschnittsansicht in der Ebene II-II in Fig. 3 einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spandetektors, unter Veranschaulichung der erforderlichen Bestandteile und der Innenverdrahtung>

Fig. 3 eine Vorderansicht von außen, des erfindungsgemäß ausgebildeten Spandetektorsi

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Fig. 4 ein Schaltbild eines Spandetektors mit den

Merkmalen für die Unterscheidung und Auswahl»

Fig. 5 ein Schaltbild eines Spandetektors, unter Zurverfügungstellung eines Warnsystems zur Ermöglichung
einer Hilfsmaßnahmei und

Fig. 6 eine Querschnittsansicht in der Ebene II-II der Fig.; 3 eines abgewandelten Details der Fig. 2. j

Fig. 1 zeigt ein symbolisches Schaltbild des elektrischen Schaltkreises 1G. Die in durchgezogenen Linien dargestellten Ver- j bindungsdrähte sind diejenigen, die beispielsweise in den er- ' findungsgemäßen Spandetektor 20 eingebaut werden, wohingegen j die in gestrichelten Linißn veranschaulichten Drähte diejenigen i sind, die sich auf die externe elektrische Verdrahtung und Teile! beziehen, mit welchen die Vorrichtung 20 betriebswirksam ver- j bunden ist.

Eine Stromquelle 12, wie z.B. eine Batterie ist z.B. mit ihrem

Minuspol bei 14 an Masse gelegt» ihr Pluspol ist an den einen j

Anschlußkontakt einer Glühbirne 16 angeschlossen. Der andere !

Anschlußkontakt der Birne 16 ist mit dem Eingang 1fl der ,

Vorrichtung 20 verbunden. j

Der Spandetektor 20 weist zwei Elektroden 22 und 24 auf, die j auch die Polschuhe eines Magnetkreises sein können, in welchem
Falle sie ständig in entgegengesetzter Polarität in Bezug aufeinander magnetisiert werden und durch einen Nichtleiter 23 von-i einander elektrisch isoliert sind. Der Nichtleiter oder Isolator 23 kann ein Dauermagnet aus einem elektrisch nicht leitfähigen
Material sein. Die Elektroden 22 und 24 sind derart angeordnet,
daß sie einen betriebswirksamen Abstand 26 einer vorbestimmten,
spezifischen Größe zwischen sich bilden. Die Flächen 26 und 30

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der Elektroden 22 und 24 werden der Flüssigkeit ausgesetzt, wohingegen die anderen Teile des Spandetektors in einer Kapsel od.dgl. festgelegt werden, wie dies schematisch durch die Phantorr linie in Fig. 1 angedeutet ist.

Die Elektrode 24 ist an Masse vorzugsweise durch die Kapsel des Spandetektors angeschlossen. Die Elektrode ist weiter an den Minuspol der Diode 32 angeschlossen, deren Pluspol mit dem Kontakt 18 der Vorrichtung 20 verbunden ist. Ein Kondensator 34 ist parallel zu den Elektroden 22 und 24 und deren Abstand 26 geschaltet.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Spandetektors ist wie folgt: Sobald der Kontakt 18 durch die Birne 16 mit der Stromquelle 12 verbunden ist und die Systemspannung an die Elektroden 22 und 24 angelegt wird, lädt sich der Kondensator 34 auf. Wenn ein Partikel in den Elektrodenabstand 26 eingedrungen ist, und durch das Magnetfeld sicher festgehalten wird, um den Abstand zu überbrücken und dadurch den elektrischen Kreis zu schließen, entlädt sich der Kondensator 34 durch die oder den den Abstand I 26 überbrückenden Partikel. '

Wenn die Querschnittsflache eines Spanes od.dgl.groß genug ! ist, um ein Schmelzen bzw. Sichauflösen desselben durch den ; Entladungsstromimpuls des Kondensat-ors 34 zu verhindern, leuchtet die Birne 16 auf, wodurch das Vorhandensein eines wesentlichen Spanes od.dgl. sowie ein Schade'nszustand angezeigt wird. Wenn jedoch ein oder mehr Teilchen verhältnismäßig kleiner Abmessungen angezogen wurden und schließlich den Abstand 26 überbrücken, werden sie unter Einwirkung des Stromimpulses durch die Kondensatorentladung zerstört, wodurch nun wieder der Stromkreis geöffnet wird, ohne ein Aufleuchten der Birne 16 zu verursachen. Der Kondensator wird sofort wieder aufgeladen und dadurch gleich wieder betriebsbereit. Eine Diode 32 ist

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vorgesehen, um zu verhindern, daß andere, sonstwo im Flugzeug angeordnete Spandetektoren dieser Art durch den Stromentladungsimpuls beeinflußtwarden. Der Belastungswiderstand 36 ist derart vorgesehen, daß der Kondensator 34 sich langsam entlädt, wenn die Stromquelle abgeschaltet ist. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn der Spandetektor 20 zwecks Inspektion und Wartung aus dem Flugzeug entfernt wird, um βϊπβπ möglichen Schaden an den Inspektionsinstrumenten zu verhindern.

Vorstehend wurde im wesentlichen eine mögliche praktische Ausbildung des Spandetektors 20 gemäß Fig. 2 beschrieben.

Der Kontakt 18 des Spandetektors 2o ist in diesem Falle ein Steckkontakt 44 einer bekannten Anschlußdose 46, die mit einem ₍ Außengewinde 47 versehen ist, um auf diese Weise mit einem i nicht gezeigten zugehörigen Stecker verbunden werden zu können. ■ Die Anschlußdose 46 ist konzentrisch zu der Achse des Span- { detektors 20 an einer Stirnplatte 45 festgelegt. !

Ein zweiter Steckkontakt 52 ist durch den Draht 54 einstückig _; mit der im wesentlichen zylindrischen Kapsel 50 verbunden, wo- i durch der Steckkontakt 52 durch seine "Rückführverbindung" und ; die elektrisch leitfähige Anordnung des Spandetektors 2o an der , jeweiligen, nicht dargestellten Anlage, an Masse gelegtiwird. ! Der Steckkontakt 52 und dessen Verbindungsdraht ist entbehrlich falls eine angemessene elektrische Leitfähigkeit zwischen der Kapsel 50 und dem Minuspol 14 der Stromquelle 12 besteht.

Ein Schaltbrett 56 ist innerhalb der Kapsel 50 an einem ringförmigen Absatz 63 anliegend angeordnet, wodurch das Innere der Kapsel 50 in eine obere Öffnung 58 und eine untere Öffnung 57 unterteilt wird, wobei jede der beiden Öffnungen zu der Achse der Kapsel 50 knozentrisch verläuft. Ein Abstandshalter 59 in Form eines hohlen, dünnwandigen Zylinders, ist innerhalb

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der und angrenzend an die seitliche Innenfläche des unteren Durchlasses 57 angeordnet. Die obere ringförmige Fläche des Abstandshalters 59 liegt an der unteren Oberfläche des Schaltungsbretts 56 an, wohingegen die untere ringförmige Fläche des Abstandshalters an der oberen Oberfläche der Stirnplatte 45 anliegt.

Der untere Wandungsabschnitt 48 ist am unteren Ende des Kapsel 50 ajsgebildet, wobei der Innendurchmesser der unteren Wandung größer ist als der Innendurchmesser der unteren öffnung 57, wodurch sich ein ringförmiger abgesetzter Teil 61 ergibt.

Nach Beendigung der Montage des Spandetektors 20 wird der untere Wandungsteil 4ö iber den seitlichen Teil der Stirnplatte 45 gedrückt, wobei ein Spiel zwischen der oberen Oberfläche der Stirnplatte 45 und dem ringförmigen abgesetzten Teil 61 belassen wird.

Ein Kondensator 34 ist z.B. an der unteren Fläche des Schaltbretts 56 festgelegt, wogegen eine Diode 32 und ein Belastungswiderstand 36 an der Oberseite des Schaltbretts 56 angeordnet sind. Die Leitungsseite der vorbeschriebenen Bauteile wird durch den Draht 42 mit dem Steckkontakt 44 verbunden, wie schematisch in Fig. 1 veranschaulicht. Zu betonen ist, daß jeder dieser und alle diese Elemente, nämlich der Kondensator, der Widerstanc und die Diode, alternativ außerhalb des und in einem Abstand von der Vorrichtungskapsel 50 angeordnet werdrn können.

Ein beispielsweise sechseckiger Flansch 60 mit Sicherheitsverdrahtungseinrichtungen 62 ist an der Außenseite der Kapsel 50 ausgebildet. Die ringförmige Fläche 64 des Flansches 60 ist bei dieser Ansicht waagerecht und stellt zusammen mit einem herkömmlichen Dichtring oder O-Ring Crticht ge2dgt) eine zuverlässige Abdichtung mit der zugehörigen, ringförmigen Fläche

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eines am Gehäuse eines nicht gezeigten Ausrüstungsteiles ausgebildeten Vorsprungs zur Verfugung. Eine Verlängerung 66, im wesentlichen ein abgesetzter Hohlzylinder mit einem daran ausgebildeten Außengewinde 68, ist an der Oberseite des Flansches angeordnet- bei dieser Ansicht - wobei eine zylindrische öffnung 72 und ein zylindrischer, nach oben offener Durchlaß 70 in dessen Innerem zur Verfügung gestellt wird, der konzentrisch ist zu der Achse des Spandetektors 20.

Ein zylindrischer,im wesentlichen topfförmiger, nach oben offener Aufnahmebehälter 73 aus eisenhaltigem Material ist mit einer zy lindrischen abgesetzten Verlängerung 75 an seiner Unterseite und mit einer darin ausgebildeten zylindrischen öffnung 73 | versehen,die konzentrisch ist zu der Achse der Vorrichtung, wobei der Durchmesser der abgesetzten Verlängerung 75 eine Abmessung aufweist, die deren Einfügung in den Durchlaß 70 gestattet.

Ein keramischer,nicht leitfähiger ringförmiger Dauermagnet 74 i ist innerhalb des topfförmigen Behälters 73 vorgesehen. Anstelle! des keramischen, elektrisch nicht leitfähigen Dauermagneten 74 kann auch sin Dauermagnet 74A aus einem elektrisch leitfähigen Material verwendet werden. In diesem Fall wird, wie in Fig. B gezeigt, eine Hülle 71 aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material zwischen den seitlichen Abschnitt des eisenhaltigen Magneten 74A und die seitliche Innenseite des Aufnahmebehälters 73 und zwischen die Bodenfläche des Magneten 74 A und die Bodenfläche des Aufnahmebehälters 73 eingefügt.

Ein erster ringförmiger, elektrisch nicht leitfähiger Abstandshalter 79, eine ringförmige Dichtung 76 und ein zweiter ringförmger, elektrisch nicht leitfähiger Abstandshalter 81 werden unterhalb des Behälters 73 und innerhalb des ersten Durchlasses 70 vorgesehen.

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Eine Unterleg- bzw. Dichtscheibe 8G aus einem elektrisch und magnetisch leitfähigen Material, die gleichzeitig einen ersten magnetischen Pol und eine erste Elektrode 22 darstellt, ist ar] der Oberseite des und konzentrisch mit dem ringförmigen Dauermagneten 74 bzw. 74A angeordnet. Ein Schraubbolzen 82 aus einem elektrisch leitfähigen Material mit beispielsweise einem Sechskantkopf B4 und einem Hals 86, der ein mit einem Gewinde versehenes Endstück 88 aufweist, erstreckt sich durch die Scheibe 80, den Magneten 74 bzw. 74A, die Verlängerung 75 des Behälters, den Abstandshalter 79, die Dichtung 76, den Abstandshalter 81, und das mit einem Gewinde versehene Endstück 88 erstreckt sich über die vorerwähnten Teile hinaus, durch die Öffnung 72 in den oberen Durchlaß 58. Eine Unterleg- bzw» Dichtscheibe 90 aus einem beliebigen,geeigneten Isoliermaterial ist konzentrisch zu der Achse der Kapsel 50 angeordnet, und zwar derart, daß deren obere ringförmige Oberfläche auf der ringförmigen Oberfläche des oberen Durchganges 58 sitzt.

Ein Drahtanschluß 92 ist unterhalb der Scheibe 90 vorgesehen und verbindet die Scheibe 80, welche die Elektrode 22 darstellt, mit den anderen Schaltkreisteilen, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt.

Beispielsweise eine Sechskantmutter 94 ist an dem mit einem Gewinde versehenen Schraubenschaft 88 festgelegt und vervollständigt, wenn angezogen, die Montage der elektrisch und magnetisch leitfähigen Scheibe 80, des ringförmigen Dauermagneten 74 bzw. 74A, des topförmigen Aufnahmebehälters 73, des ersten ringförmgen Abstandshalters 79, der ringförmigen Dichtung 76, des zweiten ringförmigen Abstandshalters 81, der elektrisch nicht leitfähigen Scheibe 90 und des Drahtkontaktes 92, und zwar zusammen mit deren Draht, innerhalb der Kapsel.

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Die zweite Elektrode bzw. der magnetische Pol 24 wird durch die obere ringförmige Fläche 96 des topfförmigen, nach oben offenen Behälters 73 zur Verfügung gestellt. Folglich wird der betriebswirksame Abstand 26 zwischen den äußeren seitlichen und oberen ringförmigen Oberflächen der Scheibe 80 und der oberen Fläche 96 des topfförmigen Behälters 73 gebildet, und zwar zusammen mit der seitlichen Innenfläche des topfförmir gen Behälters 73, die nahe des Innenumfangsbereiches der ringförmigen oberen Fläche 96 angeordnet ist.

Die Elemente, die bei einer vollständig montierten Vorrichtung 20 sichtbar sind, sind leicht aus Fig. 3 erkennbar.

Das vorstehend aufgezeigte Prinzip eines Spandetektors unter Verwendung eines Kondensators und Einsatz dessen spezifischen Stromentladungsimpulses für die Zerstörung von kleinsten Verschleißpartikeln von zueinander in Beziehung stehenden Abmessungen, kann im Rahmen der Erfindung auf ein System ausgeweitet werden, welches in der Lage ist. Partikel gegebener kleiner Abmessungen bis zu Partikeln vorgegebener großer Abmessungen mit beliebigen, gesonderten Arbeitszwischenstufen, zu differenzieren und zu arstoren . Ein mögliches Anwendungsbeispiel dieser Lehre ist im Schaltbild gemäß Fig. 4 dargestellt, wobei im wesentlichen, wenn nicht insgesamt, identj sehe, grundlegende Bestandteile wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wurden.

Das schematische Schaltbild 100 gemäß Fig. 4 zeigt eine Stromquelle 12 und eine Glühlampe 16, die in Reihe zum Masseanschluß 14 und dem Kontakt 16 des Spandetektors 20 geschaltet sind, und zwar auf die gleiche Weise, wie im Hinblick auf die Anordnung gemäß Fig. 1 beschrieben und dargestellt.

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Folgende Teile sind gemäß Schaltbild 1DO miteinander verbunden: Die Elektroden 22 und 24, der Abstand 26 zwischen denselben und der Dauermagnet 23 sind mit denen der Fig. 1 identisch. Die Elektrode 24 ist mit dem Masseanschluß 14 verbunden, wohingegen die Elektrode 22 mit dem Vorrichtungskontakt 18 verbunden ist. Anstelle des vorbeschriebenen einzigen Kondensators 34 ist eine bestimmte Anzahl von beispielsweise drei Kondensatoren, nämlich 34A, 34M und 34L vorgesehen.

Die Kapazitäten der drei Kondensatoren gemäß diesem Beispiel unterscheiden sich wie folgt voneinander: - Der Kondensator 34S hat die geringste Kapazität unter den drei Kondensatoren, der Kondensator 34L wefet die stärkste Kapazität auf und der Kondensator 34M hat eine Kapazität, die zwischen der geringsten und der stärksten Kapazität liegt, wobei die absoluten Werte der .Kapazitäten von deren jeweiliger Anordnung abhängig sind, ohne daß jedoch das Prinzip der hier beschriebenen Ausbildun- ι

gen in irgendeiner Weise beeinflußt wird. !

Derin diesen Fällen negative Pol jeder der beispielsweise j polarisierten Kondensatoren 34S, 34M und 34L ist mit dem Masseanschluß 14 verbunden. In diesem Fall sind zwei Dioden 32A und 32B vorgesehen! die Diode 32 A gestattet einen Stromfluß vom Pluspol des Kondensators 34S zum Kondensator 34M, die Diode 32B vom Pbspol des Kondensators 34M zum Kondensator 34L, nicht aber in der jeweils umgekehrten Richtung. Die Diode 32 ist in einer Linie und in Reihe mit der Glühlampe 16 angeordnet. Die Dioden sind derart ausgerichtet, daß sie den Stromfluß vom Pluspol der Leitung von der Stromquelle 12 zum Masseanschluß 14 gestatten, daß sie jedoch einen Stromfluß in entgegengesetzter Richtung blockieren.

Zum Beispiel ein drei Schaltstellungen aufweisender Umschaltekontakt 102 mit Unterbrechung zwischen den Schaltstellungen

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; ist für den wahlweisen Betrieb der Kondensatoren vorgesehen.

' Der Abgreifarm 108 des Schalters ist an einer nicht gezeigten Betätigungseinrichtung festgelegt, er ist jedoch in elektrischer Hinsicht davon isoliert. Der Anlenkzapfen des Abgreif-

! armes 1G8 ist mit dem Kontakt 18 des Spandetektors 20 verbunden.

! In diesem Falle sind die drei ortsfesten Schalterkontakte S1,

; S2 und S3 jeweils mit den Pluspolen der Kondensatoren 34S, 34 M und 34L verbunden. Eine mechanische Expansionsfeder 114 ist orts fest an einem ih-rer beiden Enden und am anderen Ende am Ab-

greifarm 108 des Schalters 102 befestigti auf diese Weise spannt j deren anderes Ende den Abgreifarm 106 in dessen Rückkehr- ; stellung vor, nämlich in die Wartestellung bei Kontakt Ξ1, falls die manuelle Betätigung des Schalters 102 wahlwäse unterlassen wird oder ganz fehlt.

Der Betrieb des vorbeschriebejien Systems ist folgender: In der Wartestellung des Abgreifarmes 108 am Schaltungskontakt S1 werden, wie in Fig. 4 gezeigt, die drei Kondensatoren 34S, 34M und 34L voll aufgeladen, und die Elektroden 22 und 24 mit deren dazwischen befindlichem Abstand 26 sind bereit für das

Schließen des Kreises durch einen sich dem Spandetektor näherni

den Span od.dgl. Wenn sich ein Span od.dgl. im Elektrodenabstand 26 gefangen hat un-d durch den Dauermagneten 23 festgehalten wird, wobei die Elektrode 22 mit der Elektrode 24 verbunden wird, verursacht er ein Aufleuchten der Glühlampe 16, was wiederum als Warnsignal dient, wenn der Span, was seinen j Querschnitt betrifft, nicht überaus klein ist und djrch den j Entladungsstromimpuls des Kondensators 34S zerstört wird. j Sollte der Span od.dgl. jedoch nicht durch den Entladungsstrom- j impuls des Kondensators 34Ξ zerstört werden, was durch fortgesetztes Aufleuchten der Glühlampe 16 angezeigt wird, betätigt eine Bedienungsperson den Schalter 102 nacheinander in diB Schaltkontaktstellungen S2 und S3, wodurch die Kondensatoren mit ansteigend stärkeren Kapazitäten veranlaßt werden ,sich durctj

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den Span od.dgl. hindurch zu entladen und zu versuchen, diesen zu zerstören,vorausgesetzt dieser weist exen Querschnitt auf, ! der empfänglich ist für derartige zerstörende Entladungsströme.

■ Die Bedienungsperson wird sich jeglicher Betätigung des Schal- ; ters über die Schalterstellung hinaus enthalten, bei welcher ^! sich die Zerstörung eines Spanes od.dgl. ergab. Es versteht j sich von selbst, daß Hilfsmaßnahmen eingeleitet werden, wenn das Warnlicht der Glühlampe 16 fortfährt, zu leuchten, wenn alle Schalterstellungen schon vorgenommen wurden und alle Kondensatoren entladen sind.

Aus der Konfiguration des Schaltkreises und der Bauteile gemäß,Fig. 4 ist ersichtlich, daß jeder Kondensator 34S, 34M und 34L mit der Leitung verbunden bleibt, während er ausgewählt wird, seine gespeicherte Energie durch den zu zerstörenden Span od.dgl. zu entladen, und daß ebenso jeder darauffolgende, noch nicht erwählte Kondensator mit der Leitung verbunden bleibt. Auf diese Wase stehen mehrere wiederholbarB Partikelzerstörungsvorgänge und selbsttätige KondensatorauFladungen für jede einzelne Schalterstellung S1, S2 und S3 zusätzlich zur manuellen; Wahl von hier drei spezifischen Entladungen immer stärker wer- < dender Intensität zur Verfügung. Weiterhin ist zu beachten, j daß in der Anordnung gemäß Fig. 4 alle Bauteile des Spandetek- j torsystems, außer den Elektroden 22 und 24 und des betriebswirksamen Elektrodenabstandes 26 außerhalb der Kapsel des Spandetektors 20 (wie durch Phantomlinien veranschaulicht) angeordnet sind. Diese Konfiguration ist jedoch nicht unbedingt

j erforderlich, und auch sonst nicht auf die in Fig. 4 wiedergege-j benen Lehren beschränkt, sie kann vorteilhaft sein für spezielle neue Anwendungsbereiche und Abwandlungen an bestehenden Schaltkreisen.

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Ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5J gezeigt, bei dem mehrere vorbeschriebene Elemente in der

Schaltkreisanordnung 118 enthalten sind. Die Stromquelle 12 j ist mit ihrem Minuspol wieder bei 14 an Masse gelegt, während i der Pluspol mit dem Plispol der Entkopplungsdiode 32 verbunden \ ist. Dbt Minuspol der Diode 32 ist mit dem Anschluß (Knotenpunkt) 120 und von daher mit einem Anschluß der Glühbirne 16 verdrahteti der andere Anschluß der Glühbirne 16 ist an den Anschluß 122 angeschlossen und somit an die Elektrode 22 gelegtj dxB Elektrode 24 ist mit dem Masseanschluß 14 verbunden. Am Anschluß 120 ist ein Abzweigungs-Schaltkreis vorgesehen, welcher über einen Anschluß 124 zum Pluspol des Kondensators j 34 verläuft* dessen Minuspol an Masse 14 liegt. Ein normalerweise geöffneter Druckknopfschalter 126 mit z.B. zweifacher

Unterbrechung, ist mit dem Anschluß 124 verbunden, und zwar j '■ mit einem ssiner Anschlüsse und mit dem Anschluß 122 mit seinem | anderen Anschluß.

^: Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiel-s in Übereinstimmung

mit der schematischen Schaltkreisanordnung 11ö nach Fig. 5 ist : folgende: - Wenn der Schaltkreis mit der Stromquelle 12 verbunden ist, ist und bleibt der Kondensator 34 aufgeladen, und ι die Elektroden 22 und 24 sind bereit, den Kreis für die Glüh-• lampe 16 zu schließen, wenn wenigstens ein nicht dargestellter ; Span od.dgl. Partikel sich im durch die Elektroden 22 und 24

gebildeten Abstand 26 gefangen hat, woraufhin die Glühlampe j 16 aufleuchtet und dadurch das Vorhandensein eines Partikels anzeigt. Gewarnt durch die aufleuchtende Glühlampe 16 betätigt

eine Bedienungsperson den Schalter 126 und schließt denselben : wieder, wodurch eine Entladung des Kondensators 34 durch den j im Abstand 26 befindlichen Span od.dgl. ausgelöst wird. Sollte ! der Span od.dgl. eine ausreichend kleine Querschnittsfläche ! haben, wird er zerstört,und die Birne 16 erlöscht. In diesem Falle lädt sich der Kondensator 34 wieder auf, um sofort wieder

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für den nächsten Arbeitsvorgang bereit zu sein. Sollte der Partikel jedoch eine Querschnittsfläche aufweisen, die zu groß ist für die Möglichkeit der Zerstörung durch den Entladungsstrom des Kondensators, leuchtet die Birne 16 weiterhin auf j und zeigt die Notwendigkeit von Hilfsmaßnahmen anderer Art an.

; Die Konfiguration der Ausbildung gemäß Fig. 5 ist die bevor-

^: zugte Anordnung für solche Anwendungsmöglxchkeiten, bei denen

i Ausfallarten erwartet werden, bei welchen große Mengen von

I kleinen Verschleißpartikeln anfallen. Wenn die Warnlampe, d.h.

j die Glühlampe 16, häufig aufleuchtet, erkennt die Bedienungs-

I person, z.B. ein Flugzeugpilot, daß sich ein Störzustand

I bzw. eine Ausfallsituation entwickelt.

I üie Bauteile gemäß Fig. 5 können ebenso außerhalb der Kapsel j : des Spandetektors 20 (durch Phantomlinien dargestellt) angeordnet sein.

Es ist deutlich erkennbar, daß die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele entsprechend abgewandelt werden können, um besonderen ; Betriebsanforderungen, die von den hier beschriebenen abweichen, angepaßt zu werden und in entsprechender Weise abgewandelt werden können, ohne vom grundlegenden Erfindungsgedanken abzugehen.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

! 1. Detektor für Abrieb- bzw. Verschleißspäne in Betriebs-

; flüssigkeiten als Antrieb und/oder Schmierung von Maschinen,

! Motoren und dergleichen, mit einer das Vorhandensein eines

I Spanes anzeigenden Alarmeinrichtung, dadurch g e -

j kennzeichnet, daß die Schaltkreisanardnung, in die

! die Detektarelektraden eingeschaltet sind, wenigstens einen

j Kondensator aufweist, der bei Vorhandensein von Spänen oder

! Partikeln im Spalt zwischen den Detektorelektroden über diesB
■ selbsttätig und/oder von Hand gesteuert entladen wird.

: 2. Spandetektor zum wahlweisen Einfangen, selbsttätigen Zeri stören und Melden bzw. Anzeigen von in hydraulischen Systemen j ! vorhandenen Verschleißpartikeln, wie Spänen od.dgl., der an j eine elektrische Strom- bzw. Energiequelle anschließbar ist,
nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
wenigstens einen Satz von zwei Elektroden aus elektrisch und
; magnetisch leitfähigem Material, die voneinander beabstandet

und voneinander isoliert angeordnet sind, um wenigstens einen ! ! betriebswirksamen Abstand vorbestimmter Abmessungen zu bilden j

und dadurch eine Diskontinuität eines stromführenden elektrischen Anzeige-Schaltkreises zu schaffen, welcher zum Einsammeln der :

ί j Späne od.dgl. vorgesehen isti durch ein Mittel für die Zur- J Verfügungstellung eines Magnetfeldes zwischen den beiden Elek- j troden und durch wenigstens einen Kondensator vorbestimmter I

, Kapazität, der parallelgeschaltet ist mit dem bzw. jedem betriebswirksamen Abstand, um wenigstens eine Entladung des \

! Kondensators durch wenigstens einen Span ad.dgl. zu verursachen,;

: j

j welcher durch die Elektroden über den Abstand und den dann j geschlossenen elektrischen Kreis eingefangen wird, und um ' I

: weiterhin die Zerstörung des wenigstens einen Spanes od.dgl. • zu verursachen, welche wahlweise gefolgt ist von einer selbst- ; tätigen Wiederaufladung des wenigstens einen Kondensators oder der Alarmanzeige, falls der wenigstens eine Span od.dgl. nicht ι zerstört werden kannte.

3. Spandetektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entkopplung gegen ein Übergreifen j von elektrischen Einflüssen des Kondensators zur Leitung der ; Stromquelle und daran angeschlossener anderer Systemelemente ; vorgesehen ist.

ι 4. Spandetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel für das allmähliche Entladen jedes Kondensators nach Trennen des Spandetektors von der Leitung der Stromquelle vorgesehen sind.

5. Spandetektor nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kondensator,das Entkopplungsmittel und das Mittel für die allmähliche Entladung des Kondensators nach Entfernung aus der Leitung der Stromquelle innerhalb der Kapsel des Detektors angeordnet sind.

B. Spandetektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator, das Entkopplungsmittel und das Mittel für das allmähliche Entladen des Kondensators nach der Entfernung des Spandetektors van der Leitung der Stromquelle außerhalb der Spandetektorkapsel angeordnet sind und für eine elektrische Verbindung mit wenigstens einem Satz Elektroden ausgerüstet sind, welche Elektroden an der Span-• detektorkapsel festgelegt sind.

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; 7. Spandetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl

j von Kondensatoren mit vorgegebenen Kapazitäten vorgesehen ist,

! welche sich durch vorbestimmte Abstufungen voneinander unteri scheiden und von siner spezifischen geringen zu einer spezifischen großen Kapazität reichen, und daß Schaltmittel für das

; aufeinanderfolgende, wahlweise Verbinden des wenigstens einen

ί Satzes von Elektroden mit jedem Kondensator der Vielzahl von

! Kondensatoren vorgesehen sind, und zwar von der Leitung der

ι Stromquelle zu jedem Kondensator und in der Reihenfolge von dem

[ Kondensator mit der geringsten Kapazität zu demjenigen mit der

! höchsten Kapazität.

! 8. Spandetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, j ί dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch,

nicht leitfähiges Isoliermittel (Nichtleiter) zwischen jedem ; ' Dauermagneten und wenigstens einer der Elektroden jedes Satzes

Elektroden vorgesehen ist.

; 9. Spandetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, j

dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektro- i magnet, welcher von der Stromquelle mit Energie versorgt wird,

1 angrenzend an jeden Satz Elektroden angeordnet ist, wodurch i

'■ ein Magnetfeld zur Verfügung gestellt wird. \

ι !

j j

j 10. Spandetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ι ! gekennzeichnet durch eine im wesentlichen ·

I !

, zylindrische Kapsel mit einer im wesentlichen zylindrischen, , axialen, mit einem Außengewinde versehenen Verlängerung an j

! deren Oberseite und sinem seitlich an ihr ausgebildeten Flansch,! ' _> i

j wobei ein erster,nach oben offener, axialer, zylindrischer , Durchlaß in der Verlängerung konzentrisch mit der Achse des j Spandetektors ausgebildet ist und ein zweiter , nach unten
offener, axialer, zylindrischer Durchgang in der Kapsel kon-

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zentrisch mit der Spandetektorachse ausgebildet ist und eine axial verlaufende zylindrische Öffnung in der Kapsel, konzentrisch mit der Spandetektorachse vorgesehen ist, welche Öffnung eine Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Durchgang schafft und ein dritter nach unten offener,axialer, zylindrischer Durchgang in der Kapsel konzentrisch mit der Achse des Spandetektors angeordnet ist, welcher einen Durchmesser ! aufweist, der größer ist als der Durchmesser des zweiten Durchgangs, um einen ringförmigen, abgesetzten Teil zwischen dem zweiten und dritten Durchgang zu bilden, und weiterhin ein ' topfförmiger, nach oben offener Behälter mit einer zylindrischer) Öffnung konzentrisch mit der Achse des Behälters und des Span- i detektors in dessen Unterseite und der Verlängerung ausgebildet ; ist, und weiter mit einem ringförmigen Dauermagneten aus einem j keramischen und elektrisch nicht leitfähigen Material, welcher ! innerhalb des Behälters angeordnet ist, und einer Unterleg- ! bzw. Dichtscheibe aus magnetisch und elektrisch leitfähigem Material, welche konzentrisch mit der Achse des Spandetektors angeordnet ist, sowie einem ersten ringförmigen Abstandshalter aus elektrisch nicht leitfähigem Material, der unterhalb der zylindrischen Verlängerung des topfförmigen Behälters und innerhalb des ersten Durchganges angeordnet ist, einer ring-

i förmigen Dichtung aus elektrisch nicht leitfähigem Material, | die unterhalb des ersten ringförmigen Abstandshalters und inner-j halb des ersten Durchganges angeordnet ist, sowie mit einem i zweiten ringförmigen Abstandshalter aus elektrisch nicht leit- j fähigem Material, der unterhalb der ringförmigen Dichtung und j innerhalb des ersten Durchganges angeordnet ist, einer Unterlegt bzw. Dichtscheibe aus elektrisch nicht leitfähigem Material, j die konzentrisch mit der Achse der Vorrichtung und der Ober- I seite des zweiten zylindrischen Durchganges festgelegt ist, J einem DrahtenschluB (92) mit einem geschlossenen Kabelschuh i und einer Drahtklemme, welcher mit dem geschlossenen Kabelschuh | unterhalb der Unterlegscheibe (Dichtscheibe) festgelegt ist, ^!

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einem Schraubbolzsn mit einem an dessen Oberseite ausgebildeten Kopf sowie einem Außengewindeabschnitt an seiner Unterseite, welcher in die elektrisch und magnetisch leitfähige Dichtscheibe eingefügt wird und sich nach unten, über dieselbe hinaus erstreckt, ebenso wie durch den ringförmigen Dauermagneten, die im topfförmigen Behälter ausgebildete zylindrische öffnung und die zylindrische Verlängerung des Behälters, sowie durch den ersten ringförmigen Abstandshalter , diB ringförmige Dichtung, den zweiten ringförmigen Abstandshalter, die zwischen dem ersten und zweiten Durchgang ausgebildete zylindrische öffnung, die elektrisch nicht leitfähige Unterlegscheibe und den geschlossenen Kabelschuh des Drahtanschlusses, wobei eine Gegenmutter auf der mit einem Außengewinde versehenen Verlängerung des Schraubbolzens derart vorgesehen ist, daß die Teile gehalten werden ι ein Schaltbrett mit zylindrischer Form ist konzentrisch zu der Achse des Spandetektors an der Oberseite des dritten Durchganges angeordnet und liegt an dem zwischen dem zweiten und dritten Durchlaß ausgebildeten Absatz ani ein Abstandshalter welcher hohlzylinderförmg ausgebildet ist, ist konzentrisch mit der Achse des Spandetektors innerhalb der und angrenzend an die seitliche innere Oberfläche des dritten Durchganges angeordnet und liegt mit seiner oberen ringförmigen Fläche an der

unteren Fläche des Schaltbretts ani eine Stirnplatte von zylin-

drischer Gestalt, die konzentrisch mit der Achse des Spandetektors angeordnet ist und eine zylindrische öffnung aufweist,

j welche konzentrisch zu der Achse des Spandetektors ist, liegt

\ mit ihrer oberen Fläche an der unteren ringförmigen Fläche des

j Abstandshalters am ein elektrisches Anschlußgehäuse mit einem

an seinem unteren Abschnitt ausgebildeten Außengewinde und

! wenigstens einem Kontaktstift, ist in der in der Stirnplatte

! ausgebildeten zylindrischen Öffnung festgelegt, welche Stirn-

! platte mit dem elektrischen Anschlußgehäuse ausgerüstet ist,

! das auf dem und am Boden des dritten Durchlasses festgelegt ist]

■ eine Diode weist zwei Leitungen auf, welche an der Oberfläche

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-B-

! das Schaltbretts vorgesehen sind, eine dieser Leitungen ist mit

■ wenigstens einem Kontaktstift des elektrischen Anschlußgehäuses

j verbunden und die andere Zuleitung ist mit der Drahtklemme des

[ Drahtanschlusses verbunden} ein Widerstand weist zwei an der

' oberen Fläche des Schaltbretts vorgesehene Zuleitungen auf, von

I denen eine mit der Drahtklemme des Drahtanschlusses verbunden

' ist und die andere wahlweise mit Binam zweiten Kontaktstift

j des elektrischen AnschluBgehäuses und der Kapsel des Spandetek-

j tors verbunden istj ein Kondensator weist zwei Zuleitungen auf, die an der unteren Oberfläche des Schaltbretts festgelegt sind, wobei eine dieser Zuleitungen mit der Drahtklemme des Draht-I anschlusses und die andere mit einem zweiten Kontaktstift des ' elektrischen AnschluBgehäuses der Kapsel des Spandetektors • wahlweise verbunden ist, wobei der Spandetektor für einen An-I Schluß des wenigstens einen Kontaktstiftes des elektrischen An- ! schlußgehäuses an einen elektrischen Kreis vorgesehen ist, welcher die Energie für die Auffindung und Zerstörung der j Späne od.dgl. zuführt.

j 11. Spandetektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hülle aus einem elektrisch nicht

! leitfähigem Material, welche gegen eindringende Flüssigkeit undurchlässig ist, innerhalb des topfförmigen Behälters derart

I festgelegt ist, daß aie elektrisch und magnetisch leitfähige Unterlegscheibe von dem topffömnigen Behälter elektrisch iso-

: liert wird.

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