DE303189C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein

Apparat zur Bestimmung des Druckes von Luft, Gasen oder Flüssigkeiten, in dem der Druck des Gases oder der Flüssigkeit auf eine Membrandose o. dgl. wirkt.

Die Erfindung· bezweckt, einen Apparat zu schaffen, durch den der Druck mit grqßer Genauigkeit festgestellt werden kann, wobei die auf die Geauigkeit nachteilig wirkenden Einflüsse beseitigt werden. Die bekannten Apparate dieser Gattung zeigen nämlich den Mangel, daß die Membrandose bei verschiedener Zusammendrückung einen verschieden großen Widerstand ausübt, daß die Bewegung des Zeigers unmittelbar von der Membrandose aus übertragen wir,d und demzufolge nicht beliebig groß im Verhältnis zur Bewegung' der Dose gewählt werden kann, und daß sich der Widerstand in dem Vorgelege zwisehen der Membrando.se und dem Zeiger nicht konstant hält.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Membrandose mit einer dem Drucke des Gases oder der Flüssigkeit entgegenwirkenden Federbelastung· mit einer Einstellvorrichtung zur Einstellung der Membrandose in eine bestimmte Normallage versehen ist, wobei' diese Einstellvorrichtung mit einer mit Druckskala versehenen Anzeigevorrichtung verbunden ist. Die Mem'brandose ist mit einer Anzeigevorrichtung versehen, die angibt, wenn die genannte Normallage bei Betätigung der Einstellvorrichtung erreicht wird. Die Federbelastung wird hierbei mittels der Einstellvorrichtung je nach der Größe des festzustellenden Druckes geändert, bis die Membrandose ihre Normalstellung wie-■ der einnimmt. Bei dieser Änderung der Federbelastung wird gleichzeitig die entsprechende Anzeigevorrichtung betätigt, so daß sie nach beendigter Einstellung den Druck auf ihrer Skala direkt angibt.
- Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht.

Fig. ι und 2 stellen ein Barometer nach der ersten Ausführungsform dar. Fig. 1 zeigt den Apparat von hinten mit dem Gehäuse im Schnitt. Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie II-II, Fig. 1.

Fig. 3 und 4 sind ähnliche Ansichten eines Barometers gemäß der zweiten Ausführungsform. ' . .* ' ' . . .

Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 sind im Gehäuse 1 zwei Membrandosen 2 und 3 vorgesehen, die miteinander verbunden sind. Die untere Dose 2 ist unten am Boden des Gehäuses 1 befestigt, während die 'obere Dose 3 durch einen Bügel 4 mit einer kräftigen Schraubenfeder 5 verbunden ist. Letztere ist oben an einer durch den Deckel 6 des Gehäuses 1 ■ hindurchgeführten Schraube 7 befestigt und steht unter Spannung, so daß sie bestrebt ist, die Dosen 2, 3 entgegen der Wirkung des Luftdruckes auszudehnen.

Durch ein Band 8 ist die obere Dose 3 mit j einem langen Zeigerg verbunden, der mit j zwei Schneiden 10 in entsprechenden Lagern 11 ruht, die durch einen wagerechten Zwi-• 5 srlienboden 12 im Gehäuse 1 getragen sind. Das Band 8 ist seitlich von der Mittelebene der. Schneiden 10 an dem Zeiger 9 befestigt, so daß die Dosen mit einem kurzen Hebelarm auf den Zeigerg wirken und eine geringe Bewegung der Dosen einen verhältnismäßig großen. Ausschlag der Zeigerspitze zur Folge hat. Der Zeiger 9 bewegt sich längs einer Skala 13, die auf einem Fenster der Gehäusevorderwand angeordnet ist. Der mittlere Teilstrich entspricht der Normalstellung" der Membrandoseri. Dieser Teilstrich ist zweckmäßig mit ο bezeichnet. Die Seite der Skala, nach welcher sich der Zeiger beim Zusammendrücken der Membrandosen von dieser Nor- ^y 2Q malstellung aus gerechnet bewegt, ist zweck-. mäßig mit -f~ und die entgegengesetzte Seite der Skala, die dem¹ Ausdehnen der Dosen von dieser Normalstellung aus gerechnet entspricht, mit — bezeichnet.

Der Zeiger trägt einen Hebelarm mit regelbarer Länge, bestehend aus einer an dem Zeiger befestigten Schraube 14 und einer darauf aufgeschraubten Hülse 15, an der das eine Ende einer schwachen Schraubenfeder 16 befestigt ist. Das andere. Ende der Feder ist an einem, über zwei Rollen 17, 18 geführten und an einer verstellbaren Mutter 20 befestigten Band 19 angeschlossen. Die Mutter ist verschiebbar aber nicht drehbar in einer in dem Deckel 6 eingesetzten Führung 2ι gelagert. Ihre Einstellung erfolgt mittelst der drehbar gelagerten und mit Handgriff 23 versehenen Schraube 22. Der lange Hebelarm 14,15 nebst der Feder 16 sind derart gelagert, daß sowohl die Feder 16 als die Feder 5 dem Zusammendrücken der Membrandosen ■ durch den Luftdruck entgegenwirken.

Die durch die Vorderwand des Gehäuses 1 geführte Welle 24 der Rolle 18 trägt außerhalb des Gehäuses einen Zeiger 25, der sich längs einer Druckskala 26 bewegt.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Es sei atagenommen, daß der Apparat derart eingestellt ist, daß er bei einem gewissen .Luftdruck die auf der Zeichnung dargestellte Stellung einnimmt, in der die Membrandosen 2, 3 sich in der Normalstellung befinden und der Zeiger 9 auf ο der Skala 13 zeigt, während der Zeiger 25 auf den dem ,betrefifenden Luftdruck entsprechenden Teilstrich der Skala 26 zeigt. , Wenn sich der Luftdruck ändert, z. B. steigt, so werden die Dosen 2, 3 zusammengedrückt und spannen dadurch die Feder 5 sowie (durch Bewegung des Zeigers 9 gegen +) die Feder 16, bis das Gleichgewicht wieder eintritt. Da sich der Zeiger 9 gegen -)-. bewegt hat, so läßt er erkennen, daß eine Erhöhung des Luftdruckes stattgefunden hat. Der Zeiger 25 ist aber durch diese Bewegung der Membrandosen nicht beeinflußt worden und -gibt deshalb den früheren Luftdruck noch immer an. Wenn eine Ablesung , des neuen Luftdruckes erwünscht ist, so dreht man mit Hilfe des Handgriffes 23 die Schraube 22, so daß die Mutter 20 aufwärts verschoben wird und durch das Band 19 die Feder 16 spannt, bis letztere den Zeigerg in die Nullstellung zurückbewegt hat. Die Dosen 2 und 3 befinden, sich jetzt wieder in ihrer früheren Stellung. Während dieser Einstellung der Federspannung 16 wird der Zeiger 2S durch das Band 19 gedreht, so daß er nach erfolgter Einstellung den jeweiligen Luftdruck auf der Skala 26 angibt.' In dieser Stellung' bleibt der Zeiger 25, bis eine neue Ablesung erfolgen soll. Bei jeder Ablesung erhält man somit ohne weiteres zunächst eine genaue Angabe des Luftdruckes bei der nächstvorhergehenden Ablesung.

Nimmt der Luftdruck ab, so erfolgen die verschiedenen Bewegungen in entgegengesetzter Richtung. Sonst stimmt die Wirkungsweise hierbei mit der oben beschriebenen überein.

Die Verbindung des Zeigers 25 mit der Einstellvorrichtung der Feder 16 kann derart gewählt werden, daß eine sehr große Drehung des Zeigers einer geringen Zunahme oder Abnahme des Druckes auf die Membrandosen entspricht, indem diese Verbindung keinen Einfluß auf die Empfindlichkeit der Membrandosen hat und daher ohne Berücksichtigung der Dosen bemessen werden kann. Die Genauigkeit der Druckablesung kann deshalb beliebig groß gemacht werden. Dadurch, daß die Dosen nach jeder Ablesung in eine bestimmte Stellung zurückbewegt werden, wird der Ausschlag des Zeigers 25 von der Elastizität der Dosen unabhängig und beruht ausschließlich auf der Feder 16. Wenn diese Feder eine Spannkraft hat, die im Verhältnis zur Verlängerung der Feder zunimmt, so werden die Ausschläge des Zeigers 25 den Druckänderungen proportional, so daß eine gleichmäßig geteilte Skala verwendbar ist. Durch Verwendung eines langen Hebelarmes 14, 15 für die Feder 16 kann diese Feder " sehr schwach sein, wodurch einerseits die Umstellung der Federspannung leicht vor sich geht^ andererseits eine große Ausdehnung der 115. Feder und somit eine große Bewegung des Bandes 19 bei dieser Umstellung erreicht wird. Erforderliche Voreinstellungen der Federbelastung können teils mit Hilfe, der Schraube 7, teils durch Änderung der Länge des Hebelarmes 14, 15 erreicht werden.

In der oben beschriebenen Ausfülmmgs-

form besteht die dem Luftdruck entgegenwirkende Federbelastung aus einer stärkeren Feder 5, die bei' der Ablesung nichts eingestellt wird, und einer schwächeren Feder 16, deren Spannung bei jeder Ablesung geändert wird. Man kann aber aj-ich nur eine Feder, und zwar eine starke Feder benutzen, und die Umstellung bei der Ablesung direkt auf dieser Feder vornehmen. Eine Ausführungsform eines Barometers mit einer solchen Fe-

. derbelastung ist in Fig. 3 und 4 dargestellt. Die untere der beiden Membrandosen 2, 3 ist, wie in der oben beschriebenen Ausführungsform, am Boden des Gehäuses 1 befestigt, während die obere Dose durch eine starke Spiralfeder 5 belastet ist, die das Bestreben hat, die Dosen entgegen der Wirkung des Luftdruckes auszudehnen. Die Feder. 5 ist durch nach der Steigung der Feder angeordnete Öffnungen in zwei einander diametral gegenüberstehenden Vorsprüngen 30 einer Mutter 31 geführt, die auf einer zentral in der Feder 5 angebrachten Schraube 32 aufgeschraubt ist. Letztere ist im Deckel 6

25. des Gehäuses 1 gelagert und trägt oberhalb des Deckels einen Handgriff 33. Mit Hilfe von Schrauben 34 kann die Mutter 31 in beliebiger Stellung auf der Feder 5 zwecks Bemessung . .der wirksamen Federlänge festgeklemmt werden. Die Feder endet oben frei. Eine nicht, dargestellte Führung kann vorgesehen sein, um zu verhindern, daß sich die Mutter 31 nebst der Feder 5 drehen kann, nachdem sie in gewünschter Stellung auf der Feder festgeklemmt ist. Auf der Schraube 32 ist eine Seilscheibe 3-3 aufgekeilt, an deren Umfang ein Seil oder Band 36 befestigt ist, das über eine Führungsrolle 37 gelegt und mit seinem anderen Ende an dem Umfang einer auf der \¥elle 24 des Druckzeigers 25 angebrachten Seilscheibe 38 befestigt ist. An der Nabe der Scheibe 38 ist eine Feder 39 befestigt, die derart auf die Scheibe. + wirkt, daß das Band 36 stets gespannt wird.

Der die Stellung der Membrandosen angebende Zeiger 9 ist hierbei an einem Bügel

.. 40 befestigt, worin ein wagerechter Stift 41 eingeschraubt ist, dessen konische Spitze in ein entsprechendes Lager 42 eingreift, das durch die Konsole 43 getragen ist. Der Bügel 40 ist durch eine Feder 44 belastet, so daß der Stift 41 in Eingriff mit dem Lager gehalten wird. Ein Band 8 verbindet die obere Dose mit dem Umkreis des Stiftes 41.

Der Zeiger 9 ist in dieser Ausführungsform zwecks Sicherung einer genauen Einstellung mit Spiegelablesung versehen, indem er mit zwei durch Öffnungen in der Vorderwand des Gehäuses 1 geführten seitlichen Vorsprüngen 45 versehen ist, zwischen denen ein kleiner Draht 46 gespannt ist,. der sich von einer Spiegelskala 47 (Fig. 3) auf der Vorderseite des Gehäuses 1 befindet. >

Die Wirkungsweise dieses Apparates ist ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. ι und 2.

Es sei angenommen, daß der Apparat derart eingestellt ist, daß sich die Dosen 2 und 3 bei dem jeweiligen Luftdruck in ihrer Normalstellung befinden, und daß der Zeiger 46 somit auf den Nullstrich der Skala 47 zeigt, während der Zeiger 25 auf den dem jeweiligen Luftdruck entsprechenden Teilstrich der Skala 26 zeigt. Wenn sich der Druck ändert, wie z.B. erhöht, werden die Membrandosen zusammengedrückt, so. daß die Feder 5 gespannt und das Band 8 abwärts bewegt wird. Das Band 8 bewirkt dann eine Drehung des Stiftes 41 mit dem Bügel 40 und dem Zeiger 9. Bei der Ablesung des neuen Druckes ist die Schraube 32 mit Hilfe des Handgriffes 33 derart zu drehen, daß die Mutter 31 aufwärts verschoben wird und die Feder 5 spannt, bis letztere die Membrandosen in ihre frühere Stellung (Normalstellung) zurückbewegt hat. Hierbei dreht die Feder 44. durch ihre Torsionskraft den Bügel 40 mit dem Zeiger 9 gegen die Nullstellung zurück. Die letztere Stellung wird erreicht, wenn die Dosen wieder in ihre frühere Stellung gelangen. Bei der Drehung der Schraube 32 wird die Scheibe 38 und damit der Zeiger 25 durch das Band 36 bewegt, so daß der Zeiger 25 nach erfolgter Zurückstellung des Zeigers 9 in die Nullstellung den jeweiligen Luftdruck auf die Skala 26 genau angibt. Bei Abnahme des Druckes erfolgen die Bewegungen bei der Ablesung in entgegengesetzter Richtung.
. Die Erfindung kann auch in Apparaten zum Feststellen des Druckes anderer Gase als Luft sowie zum Feststellen des Druckes von Flüssigkeiten verwendet werden. Hierzu ist keine andere Änderung erforderlich, als daß die-Ausbildung der Membrandosen nach dem betreffenden Gas oder Flüssigkeit gewählt wird.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Vorrichtung zur Bestimmung des no Druckes von Luft, Gasen oder Flüssigkeiten, bei der die Luft, das Gas oder die Flüssigkeit auf eine Membrandose 0. dgl. wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer dem Druck der Luft, des Gases oder der Flüssigkeit entgegenwirkenden Federbelastung versehene ,Membrandose ·' mit einer Einstellvorrichtung zum Einstellen der Membrandose in eine gewisse .Normalstellung versehen und die Einstellvorrichtung mit einer mit Druckskala versehenen Anzeigevorrichtung verbunden ist,

   während die Membrandose eine Anzeigevorrichtung hat, die angibt, wann diese Normalstellung erreicht wird.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung· geteilt ausgeführt ist und die Einstellvorrichtung nur auf einen kleinen Teil dieser Belastung wirkt.
3. 3. Ausführungsform nach Anspruch 2,

   dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Teil der Federbelastung durch Ver-, mittlung eines Hebelarmes mit veränderlicher Länge auf die Membrandose wirkt.
4. 4. Ausführungsform. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung aus einer einzigen Feder bestellt, die mit einer Vorrichtung zur Änderung der wirksamen Federlänge versehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.