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Vorrichtung zum Anzeigen des Flüssigkeitsstandes. hie Erfindung l;ezieht
Sich auf Vorrichtun-;;en zum Übertragen der Flüssigkeitsstandsanzeige auf mäßige
Entfernungen hin; dieselbe ist beispielsweise und vorzugsweise dazu bestimmt, an
einer zweckdienlichen Stelle den Flüssigkeitsstand, z. B. denjenigen der Brenn-;toffflüssigkeit
in den Brennstoffbehältern roii Motorwagen oder Luftfahrzeugen, anzuzeigen. Die
Erfindung ist auch für andere Zwecke verwendbar.
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Die Anzeigevorrichtung weist die an sich bekannte Anordnung auf, bei
der eine Flüssiglceitssäule in der Anzeigevorrichtung durch Luftdruck getragen und
die jeweilige Stärke des Luftdruckes durch die Hölle, auf welcher sich die zu messende
Flüssigkeit im Behälter oder im Reservoir einstellt, bestimmt wird.
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Die Erfindung kennzeichnet sich im besonleren dadurch, daß die Luftpumpe
aus. zwei konvex zueinanderliegenden Gunimimeinbranen besteht, von denen die eine
mittels einer kleinen Bohrung als Rückschlagventil zur Aufrechterhaltung des Meßwertes
wirkt, während die andere Membran mit einer Bohrung gegen einen längsdurchbohrten,
durch den Daumen zu verschließenden Druckknopf anliegt, und daß beide Membranen
am @leßkaminergehäuse durch eine gemeinsame i\Iutter befestigt sind, die als Führung
für den Druckknopf dient. Um die Skala möglichst kurz halten zu können, ist gemäß
einem weiteren hrfindurigsgedanken in der Weise vorgegangen, tlaß das zur Ermittelung
des Standes dienende Standrohr mit seinem unteren verbreiterten Ende in ein Quecksilberbad
eintaucht, auf welchem innerhalb des Standrohres clie eigentliche, spezifisch leichtere
Meßflüssigl:eit steht.
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Der erforderliche Luftdruck wird in hekannter Weise dadurch erhalten,
daß von Hand aus auf eine Membran, eine Schei.1ewand o. dgl., die einen Teil der
Luftkammerivandung der Meßvorrichtung bildet, gedrückt wird. Die Luftpumpe wie auch
die eigentliche Ileßvorrichtung sind dabei gemäß der Erfiii--lun,-in heson.lerer
Weise zu einem Ganzen vereinigt, wodurch die Durchführung einer 'Messung außerordentlich
einfach wird. Ferner ist mit besonders einfachen Mitteln eine Feststellung des Meßwertes
erreichbar.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen in einigen Ausführungsformen
beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt: Abb. i die Ansicht einer Meßvorrichtung
gllriläß der Erfindung, teilweise ini Schnitt, Abb. a einen Schnitt durch dieselbe
im rechten Winkel zu Abb. i Abb.3 bis 5 zeigen die Meßvorrichtungen und ihre Verbindungen
mit Behältern, in Jenen ler Flüssigkeitsstand geniessen werden soll Abb. 6 stellt
eine weitere Ausführungsform ler '.Nleßvarrichtung dar, die im Schnitt gezeigt ist;
Abb. 7 zeigt die Befestigungsanordnung am Behälterboden; Abb. 8 stellt eine abgeänderte
Ausführungsform der Meßvorrichtung im Schnitt --lar, ],ei 1er eine Quecksilbersäule
Verwendung gefunlen hat.
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Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, ist gemäß den Abb. i und a in
der Art und Weise vorgegangen worden, daß eine _NIeßvorrichtung aus einem Gehäuse
a. gebildet ist, in welches eine llanometerröhre h eingesetzt wurde, die durch federnde
Unterlagsseheiben c, c in den Endteilen einer äußeren Röhre d gehalten wird, während
letztere mittels einer schraubbaren Kappe e in richtiger Lage gehalten wird.
Die-
Manometerkammer bildet gleichzeitig das Gehäuse für die Luftpumpe, mit welcher die
Meßluft erzeugt werden soll. Die Pumpe besteht aus zwei aus Gummi o. dgl. Material
bestehenden Membranen f, nz, die einander mit konkaven Auswölbungen gegenüberliegen.
Die Membran f besitzt eine Öffnung oder einen Ausschnitt g in ihrem Zentrum unmittelbar
gegenüber einem achsial durchbohrten Preßknopf lt, der als Pumpenkolben dient,
und dessen Durchlaß k mittels des Daumens geeignet geschlossen werden kann, wenn
der Preßknopf hineingestoßen wird. Eine aus Metall gebildete Membran 1, welche eine
Öffnung in ihrer Mitte besitzt, liegt unter der zweiten Membran in, welch letztere
einen engen Ausschnitt n im Mittelpunkt besitzt, der sich bei Druck auf die Außenseite
der Membran schließt. Die beiden Membranen f und in sind zusammen mit der
Metallmembran 1 an ihren Rändern zwischen der Kappe o und dem Gehäusekörper eingeklemmt.
Ein kleiner Spielraum ist zwischen der Gummimembran nz und der Metallmembran 1 belassen
worden, damit .die Gummimembran vyz sich ventilartig schließen kann, um den Meßwert
festzuhalten. Die zum Anzeigen dienende Flüssigkeit kann beispielsweise aus gefärbtem
Glyzerin bestehen und füllt den links von der Membran v@ vorhandenen Raum a etwa
bis zur Hälfte, während der Raum über diesem Flüssigkeitsspiegel mit Luft gefüllt
ist und an der Stelle durch ein Rohr p mit dem Behälter in Verbindung steht, in
dem der Flüssigkeitsstand gemessen werden soll.
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Solange sich keine Flüssigkeit in dem mit dem Manometer verbundenen
Behälter befindet, wird die zum Messen dienende Preßluft, die gemäß der Erfindung
beim Drücken des Preßknopfes 1a erzeugt und durch den in der Gummimembran an befindlichen
Kanal iz gepreßt wird, durch Rohrleitung p in den Behälter strömen, so daß der Druck
in der Manometerkammer sich nicht ändert und kein Aufsteigen der Flüssigkeitssäule
im Manometer stattfindet. Wenn sich aber Flüssigkeit im Behälter befindet, muß die
Luft die Flüssigkeit aus dem Verbindungsrohr p herauspressen, um etwas entweichen
zu können. Infolgedessen wird nunmehr der Druck in der Luftkammer a demjenigen Druck
gleich sein, der der Flüssigkeitshöhe im Behälter oberhalb der Rohrmündung (Abb.3)
entspricht. Dieser Luftdruck wirkt nun auf die Anzeigeflüssigkeit und drückt sie
in der Manometerröhre b aufwärts. Eine zum Ablesen geeignete Skala ist angeordnet,
von der die Höhe der im Behälter befindlichen Flüssigkeit unmittelbar von der Manometerröhre
abgelesen werden kann.
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In Abb. ¢ ist die Anwendung der Meßvorrichtung für einen Druckbehälter
gezeigt. Hier .ist eine weitere, also zweite Rohrleitung r, vorgesehen, die vom
oberen Teil .des Manometers zum oberen Teil des Behälters führt, so daß der Druck
auf den oberen Teil der Flüssigkeitssäule im Manometer gleich dem Druck auf .den
oberen Teil der im Behälter befindlichen Flüssigkeit ist.
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In der in Abb. 5 dargestellten Ausführungsform ist das zum Behälter
führende Rohr mittels einer besonderen, in Abb. 7 gezeigten Befestigungseinrichtung
am Behälterboden angeordnet.
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Bei dieser Anordnung ist am Boden t des Behälters der übliche Auslaßverbindungsstutzen
2 vorgesehen. Die Befestigungsemrichtung besteht aus einem Rohr 3 mit am unteren
Ende angeordneten seitlichen öffnungen 4., dieses Rohr 3 wird in das Verbindungsstück
2 eingeschraubt. Rings um Rohr 3 ist eine Muffe 5 angeordnet, die an der einen Seite
einen durch Mutter 7 befestigten Nippel 6 trägt; die Muffe 5 wird mittels zwischengeschalteter
Unterlagsscheiben ä, ä aus Fiber o. dgl. durch eine Sechskantmutter 9 festgelegt.
Der Nippel 6 ist durch eine Rohrleitung p (Abb. 3) mit der Luftkammer
a eines der vorbeschriebenen Manometertypen oder aber eines der nachgeschriebenen
Manometertypen verbunden.
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Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Einrichtung besteht darin,
daß die Meßluft die Flüssigkeit so weit zurückdrücken muß, bis sie aus den Bohrungen
q. entweichen kann.
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Bei dem in Abb. 6 dargestellten Manometer hat die Manometerröhre b
einen größeren Durchmesser an ihrem unteren Ende iz, während diese Manometerröhre
b an ihrem oberen Ende in einen kleinen Raum s mündet, der mit der Atmosphäre in
Verbindung steht, oder der mit dem oberen Teil des Behälters (Abb. 4.) verbunden
werden mag, wenn dieser Behälter unter Druck steht. Der Preßknopf, die Membranen
und die anderen Teile sind ebenso konstruiert, wie gemäß Abb. z und 2 t-eschrieben.
Bei dieser Ausführungsform enthält der Boden der Manometerkammer eine geringe Menge
Quecksilber, und über dem Quecksilber in der Manometerröhre ist eine Säule von irgendeiner
Anzeigeflüssigkeit vorgesehen. Oberhalb der Anzeigeflüssigkeit kann die Manometerröhre
und der kleine Raum, an deren ol.erem Ende Paraffin oder eine andere schwer verdunstende
Fliissigkeit enthalten. Der Meßluftdruck drückt auf das Quecksilber in der Manometerröhre
und preßt es aufwärts bis auf eine gewisse Höhe im unteren Ende -zz der Manometerröhre
b; folglich steigt die Anzeigeflüssigkeit in der Manometerröhre. Das Ansteigen des
Quecksilberniveaus wird nur gering sein, aber das Ansteigen der Anzeigeflüssigkeit
ist größer und wird proportional zur entsprechenden
Querschnittfläche
des unteren Endes zc und des oberen Teiles der Manometerröhre b sein, so daß bei
zweckdienlicher Dimensionierung der entsprechende Durchmesser dieser beiden Röhrenteile,
das Ansteigen der Flüssigkeit im Manometer bezüglich der Flüssigkeitstiefe im Behälter
bei irgendeiner gewünschten Menge erhalten werden kann. Es wird ein leichter Wechsel
oder ein kleiner Unterschied in der Höhe des Paraffins im Hohlraum am Oberteil des
Manometers eintreten; da aber das spezifische Gewicht von Paraffin und der Anzeigeflüssigkeit
im Verhältnis zum Quecksilber niedrig ist, können hinreichend genaue Ablesungen
erhalten werden. Um nun auch das Manometer für Beälter von verschiedenen Tiefen
sofort geeignet h 1
oder arbeitsfähig zu machen und dabei dieselben Skalalängen
beizubehalten, kann am Boden der Manometerröhre ein zylindrischer Stift oder Stab,
der in eine Verlängerung der 1lanometerröhre hineinragt, angeordnet werden. Eine
Anzahl solcher auswechselbarer Stifte oder Stäbe von verschiedenen Durchmessern
können bereit gestellt werden, so daß auf diese Weise ein geeignetes Mittel geschaffen
worden ist, um das Manometer in Normalabmessungen herzustellen, wobei die Justierung
jedes Manometers behufs Anpassung an verschiedeneBehältertiefen ausschließlich durch
die Auswahl eines Stiftes oder Stabes von entsprechendem Durchmesser bewirkt werden
kann.
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Für gewisse Anwendungsgebiete, z. B. bei Reservoiren von Luftfahrzeugen,
ist es erwünscht, die Höhe der Flüssigkeit usw. genau zu wissen, wenn das Reservoir
beinahe leer ist, und für solche Fälle kann eine verlängerte Skala am unteren Ende
des Manometers dadurch erhalten werden, daß man den Durchmesser eines Teiles der
Manometerröhre in derjenigen Höhe vergrößert, die das Quecksilber dann erreicht,
wenn der Behälter fast leer ist, oder, falls erwünscht, kann der Stift oder Stab
zu demselben Zwecke an seinem unteren Ende :im Durchmesser verringert werden.
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Wenn die Manometerröhre von sehr geringem lichten Durchmesser ist,
kann erfahrungsgemäß die Schwierigkeit der Scheidung der Flüssigkeiten durch Entfernung
von Luftblasen auftreten. Um diesen Übelstand zu beseitigen. kann ein dünner Draht
z, der die ganze Manometerröhrenlänge durchragt, angeordnet werden. Dieser Draht
bewirkt, daß das Paraffin und die Anzeigeflüssigkeit sich stets scheiden, und daß
diese verschiedenen Flüssigkeiten in ununterbrochenen Säulen eine über der anderen
infolge Kapillarwirkung verbleiben, und bewirkt auch, daß irgendwelche Luftblasen,
die sich bilden mögen, durch die Flüssigkeiten hindurch aufsteigen und entweichen.
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Gemäß der in Abb. 8 gezeigten, eine kurze Skala erfordernden Ausführungsform
kommuniziert die Manometerkammer a durch die Luftlochanordnung q mit der Rohrleitung,
die zum Reservoirboden führt. Die Luftkammer ist völlig vom Raume w, der die Manometerröhre
b umgibt, geschieden, und dieser Raum enthält Ouecksilber, welches in die Manometerröhre
eintreten kann. Der Preßknopf, ,iie Membran und die anderen Teile der Vorrichtung
sind genau so, wie vorbeschrieben, eingerichtet. Eine sehr enge Glasröhre y führt
von der Luftkammer zum Raume oberhalb des die Manometerröhre b umgebenden Ouecksill:ers.
Infolge dieser Anordnung kann eine sehr kurze Skala verwendet werden, da die Quecksilberkammer
und die Manometerröhre völlig oberhalb des Niveaus der Luftkammer angebracht sind,
so daß die Nullstellung des Instrumentes in einer Lage zu stehen kommt, in der sie
leicht beobachtet werden kann.