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Druckmesser. Die Erfindung betrifft einen Druck- oder Spannungsmesser
und bezieht sich auf eine Verbesserung der Einrichtung zur Vergrößerung der Bewegungen,
welche das dem Druck oder der Spannung eines Fluidums unterworfene und dadurch aus
seiner Richtung gebrachte Glied, z. B. Membran oder Bourdonsche Röhrenfeder, auf
den Zeiger überträgt, der sich, über einem Zifferblatt bewegt.
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Die bekannten Konstruktionen erfordern eine Reihe von Gelenkverbindungen,
Drehzapfen und Lagern, deren Verwendung notwend,igerweiae Fehler durch Reibung und
durch Nachlassen der Übertragungsteile zwischen.d'em ersten Glied und dem Zeiger
mit sich bringt. Diese Fehler werden durch Abnutzung der Teile noch bedeutend vergrößert.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, welche' denselben Dienst
leistet wie der gewöhnliche Hebelmechanismus, aber die Nachteile jenem Einrichtung
nicht besitzt.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnting dargestellt, und zwar
zeigt Fig. i eine Stirnansicht, teilweise im Schnitt; Fig.2 ist eine Seitenansicht,
teilweise im Schnitt, und veranschaulicht die Erfindung in ihrer An-Wendung auf
einen Druckmesser mit einer Membran; Fig. 3 zeigt in Draufsicht als Einzelteil den
Bewegung übertragenden Mechanismus in seiner Verwendung für eine Bourdonsche Röhrenfeder.
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Der Erfindung gemäß werden die begrenzten Bewegungen einer Membran
oder - des freien Endes einer Röhrenfeder durch einen Mechanismus vergrößert und
auf die Zeigerwelle übertragen, .der vollkommen frei von Gelenkverbindungen oder
Lagern ist und gewünschtenfalls ganz aus einem Stück Metall hergestellt sein kann.
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Dieser Mechanismus besteht vorzugsweise aus zwei Hebelarmen A und!
B (Fig. i und 3), die an jeder Seite eines festen Teiles C angeordnet sind. Letzterer
dient dazu, den Mechanismus an dem unbeweglichen Gestell oder Gehäuse des Druckmessers
zu befestigen. Die Enden A1 und' B" dieser 'Hebel sind mit dem festen Teil C durch
federnde Glieder Cl und mit dem oberen Ende einer beweglichen Stange D, die zwischen
ihnen liegt, mittels federnder Glieder Dl verbunden. Der Schaft D ist durch die
federnden Glieder Dl mit den äußersten Enden Al, B1 der betreffenden Hebel verbunden,
während der feste
Teil C durch die federnden Glieder Cl mit einer
Stelle eines jeden der Hebel nahe seinem Ende A'- bzw. BI verbunden ist.
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Das Ergebnis dieser Anordnung ist, d'aß, wenn die Stange Dl sich in
der Richtung auf ,den festen: Teil C bewegt, die freien Enden A2, B2 -der Hebel
A und B beide nach außen voneinander sich entfernen. Andererseits tritt, wenn der
Zäpfen D sich von dem festen Teil C entfernt, die entgegengesetzte Bewegung auf,
d. h. die oberen freien Enden A2, B2 der Hebel A und B werden sich
einander nähern.
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Um eine Verbindung zwischen den Hebeln A und B und dem
Zeiger I herzustellen, wird das freie Ende A2 des Hebels A mit einem Zahnsektor
A3 und das freie Ende B2 des Hebels B mit einem Zahnsektor B3 versehen, und zwar
der eine mitAußenverzahnung und der andere mit Innenverzahnung. Der eine dieser
Zahnsektoren _A3 greift von der entgegengesetzten Seite aus in das Zahnrädchen E
auf der Zeigerwelle El als der andere Zahnsektor B3, und beide bewegen auf diese
Weise das Zahnrad in derselben Richtung. Die Zahnsektoren A3, B3 können mit den
Hebeln A und B aus einem Stück .bestehen oder an denselben in der
dargestellten Weise befestigt sein, und in letzterem Falle können Einrichtungen
vorgesehen sein, um den einen oder beide Sektoren mit Bezug auf die Hebel, an denen
sie befestigt sind., einzustellen. Bei einem Druckmesser mit einer Membran F, wie
in Fig. i und 2 dargestellt, kann. der Mechanismus so angeordnet sein, daß das untere
Ende des Schaftes D auf der Membran F ruht (Fig. i), während die gezahnten Sektoren
A3, B3 am freien Ende ,der entsprechenden Hebel A und B mit -den Zähnen des Zahnrädchens
E auf der Zeigerwelle EI in Eingriff liegen. In @dieser Lage wird der Mechanismus
festgehalten. indem man den unbeweglichen Teil C an einem Ansatz GI des Gehäuses
G des Manometers befestigt. Gewünschtenfalls kann das untere Ende des Schaftes D
mit einer einstellbaren Kugel H (Fig. i) versehen sein, die in einen entsprechenden
Sitz faßt, der auf einem Lagerblock F1 in der Mitte der Membran F vorgesehen ist.
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Die Bewegungen .der Membran F werden auf diese Weise auf den Schaft
D übertragen, und die Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des letzteren mit Bezug auf
den festen Teil C veranlassen die freien Enden A2, B2 der Hebel A und
B, sich nach außen zu öffnen oder nach innen zu schließen und dementsprechend;
.das Zahnrädchen E zu drehen, so @daß der Zeiger J ausschlägt bzw. sich bewegt.
Da das Zahnrädchen E zwischen den beiden Zahnsektoren A3, B3 liegt, wird es durch
diese gehalten und ,det Druck auf .die Lager der Welle El ausgeglichen, oder die
Anordnung von Lagern kann ganz unterbleiben.
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Die Rückkehrbewegungen der federnden Glieder Cl, Dl bewirken die Rückkehrbewegun
g .der freien Enden der Hebel A und B,
so daß keine Feder notwendig
ist, um in Verbindung mit der Zeigerwelle El den Zeiger .T in die Nullstellung zurückzuführen
oder das Nachlassen im Gestänge auszugleichen.
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Der Druckmesser kann durch Einstellung der Lage des beschriebenen
Mechanismus eingestellt werden, so daß mehr oder weniger Druck auf die Membran F
täurch die federnden Glieder Cl und- Dl durch Vermittlung des Schaftes D übertragen
wird. Zu diesem Zwecke sind eine oder mehrere Einstellschrauben G2 mit abgeschrägten
Köpfen an dem Ansatz G1 derart angeordnet, daß ihre abgeschrägten Köpfe auf,die
obere Kante des festen Teiles C wirken und auf diese Weise dazu dienen, die Lage
mit Bezug auf die Membran einzustellen.
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Ein anderes Mittel zur Einstellung der beiden Hebel A und
B bildet eine Feder K (Fig. i und a), deren Enden durch Zapfen K-' mit den
Hebeln verbunden sind, in deren Schlitzen I_ die Zapfen verstellbar sind. Durch
Einstellung dieser Zapfen K1 wird die Kraft, welche die Feder auf die Membran ausübt,
geregelt.
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Die beschriebene Vorrichtung kann aus einem Stück Stahl von angemessener
Dicke geschnitten sein, welches nach dem Tempern den federnden Gliedern Cl, Dl die
erforderliche Nachgiebigkeit gibt, oider sie kann aus getrennten Teilen bestehen,
die in geeigneter Weise miteinander verbunden sein. Wenn die Vorrichtung auf einen
Druck- oder Spannungsmesser mit einer Röhrenfeder angewendet wird, so wird der Schaft
D mit dem freien Ende dieses Rohres verbunden, und die Zahnsektoren A3, B3 der Hebel
A und B
greifen in das Zahnrädchen auf der Zeigerwelle, wie in der
" vorher beschriebenen Anordnung nach Fig. i und 2. In diesem Falle sind die Hebel
A .und B für gewöhnlich nach außen geöffnet. Die Lage 'der Zahnsektoren
A3, B3 ist umgekehrt, wie in Fig. 3 veranschaulicht,, und der Zeiger bewegt sich
aus der Nullstellung, indem der Schaft D von dem festen Teil C fortrückt.
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Bei der beschriebenen Anordnung ist das Zahnrädchen E auf der Zeigerwelle
mit der Membran F oder einer Röhrenfeder durch eine Vorrichtung verbunden, welche
ohne jede Gelenkverbindung ist, und es sind keine Lager vorhanden mit ihren üblichen
Reibungen
und Verlusten durch Lockerwerden der Verbindungen. Es
sind also auch keine Teile der Abnutzung unterworfen, und der Druckmesser arbeitet
infolgedessen nicht nur genauer, sondern wird auch bei langer und beständiger Verwendung
weniger beansprucht.
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Gewünschtenfalls kann die Zeigerwelle E', anstatt in Lagern zu ruhen,
nur durch die oberen und unteren Zahnsektoren As und B3 getragen werden, ;die mit
;dem Zahnrädchen E auf der Welle in Eingriff stehen (Fig. i und 2). In dieser Konstruktion
sind ein oder beide gezahnte Sektoren As, B3 breiter oder doppelt so breit
gemacht, um die erforderliche Auflage_ für das Zahnrad E zu geben, und das letztere
ist länger, entsprechend der vergrößerten Breite der Sektoren, sowie mit Endflanschen
E= versehen (Fig. 2), uni es in geeigneter Lage zu halten. Der innere Flansch E-'
kann schwer genug gemacht werden, um das Gewicht des Zeigdrs I auszugleichen.
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In manchen Fällen kann nur ein Hebel benutzt werden, ider mit seinem
Zahnsektor mit dem Zahnrad auf edler Zeigerwelle in Eingriff liegt. Es können auch
natürlich andere bekannte Mittel Anwendung finden, um an Stelle des Zahnsektors
und Zahnrädchens die Bewegung von den freien Enden edier Hebelarme A und
B auf den Zeiger zu übertragen.
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Der Mechanismus kann so eingestellt werden, daß derselbe Druckmesser
benutzt werden kann, um Druck über oder unter Atmosphärendruck anzuzeigen.