DE56865C - Zeiger - Metallthermometer - Google Patents
Zeiger - MetallthermometerInfo
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- G01K5/00—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
KLASSE 42: Instrumente.
CADMIRAAL in RYP (Nord-Holland)
Zeiger - Metallthermometer.
Patentirt im Deutschen Reiche vom 10. Juli 1890 ab.
Der nachfolgend beschriebene und durch die Zeichnungen Fig. 1 bis 4 dargestellte Zeiger-Metallthermometer
dient zur Temperaturbestimmung von Luft, Gasen und mit geringer Abänderung seiner Einrichtung auch von
Flüssigkeiten, welche durch die Ausdehnung oder Zusammenziehung eines Systems dünner
Metallstreifen von eigentümlicher Anordnung bewirkt wird. Diese Metallstreifen sind in ihrer
Längsrichtung beliebig gebogen, um sie gegen äufsere Einflüsse widerstandsfähig zu machen,
und aus nur dünnem Blech' hergestellt, um eine möglichst schnelle Wirkung der Temperatur
auf das Metallstreifensystem zu erhalten. Die Einrichtung dieses Systems ist aus den
Fig.· ι und 4 klar ersichtlich. Das aus den Metallstreifen A B, B C, C D, D E, E F und
GH, H I, IK, KL, LM, MN bestehende
System ist an seinem einen Ende an einem Winkel w J befestigt, welcher auf die Rückwand
des Gehäuses G1 geschraubt ist; das andere
Ende des Systems wirkt, indem es sich ausdehnt oder zusammenzieht, auf einen Bügel bl,
welcher seinerseits im Punkte ρl auf einen
Hebel h J h 2 einwirkt. Das Ende hl dieses
Hebels ist durch einen dünnen Streifen Bandstahl b 2 am Gehäuse befestigt, während das
andere Ende /?2, welches einen Zahnradsector ^1
trägt, ein kleines Zahnrädchen ^2 in Drehung
versetzen kann. Auf der Achse dieses Zahnrädchens ^2 ist der Zeiger^3 befestigt, welcher
auf einer Scala die Temperatur anzeigt. Sobald nun das Metallstreifensystem durch die
Einwirkung der Temperatur ausgedehnt bezw. zusammengezogen wird, wird auch der Hebel h 1Z?2
infolge seiner Verbindung mit dem System durch den Bügel b x nach links · bezw. nach
rechts bewegt und so der Zeiger ^3 infolge
seiner Verbindung mit dem Hebel hl h2 durch
den Zahnradsector^1 und das Zahnrädchen ^2
Wärme- oder Kältegrad anzeigen.
Die vorbeschriebene Anordnung des Thermometers ist insbesondere für Temperaturbestimmungen
von Luft und anderen Gasen beabsichtigt, während für Flüssigkeiten eine etwas veränderte Construction hergestellt wurde;
welche durch Fig. 2 dargestellt ist. ■ Das Metallstreifensystem befindet sich hier vom Zeigersystem
getrennt, und zwar in einer luft- und wasserdicht verschlossenen Kapsel n>, welche
durch eine Röhrer1 mit dem Gehäuse ν des
Zeigersystems zu einem festen Ganzen verbunden ist. Der Bügel b3 des im Innern der
Kapsel w befindlichen Metallstreifensystems wirkt hier nicht auf einen Hebel, sondern, da
er an seinem losen Ende zu einer Zahnstange ausgearbeitet ist, auf ein Zahnrädchen ^4, welches
mit einem kleinen Kronrad k x im Innern des Zeigergehäuses ν durch eine durch die
Röhre rl hindurchgehende Welle w1 verbunden
ist. Dieses Kronrad bewirkt die Drehung des Zeigers ^5 durch Vermittelung eines kleinen
Stirnrädchens in derselben Weise, wie es vorhin bei Beschreibung der Fig. 1 klargelegt
wurde.
Das Thermometer kann ebenfalls mit einer Vorrichtung zur Angabe von Maximal- und
Minimal-Temperatur versehen werden, und zwar ist diese Vorrichtung, welche in der Mitte
der das Gehäuse bedeckenden Glasplatte befestigt ist, durch Fig. 3 in ihren Einzelheiten
dargestellt, h ist die das Gehäuse bedeckende
Glasplatte, in deren Mitte ein Knopf α drehbar
angebracht ist, welcher nach der Innenseite zu einen Stift s x trägt, auf welchem ein Zeiger b
befestigt wird. Dieser Zeiger b kann einerseits durch den Knopf α in seine Normalstellung
gedreht werden, andererseits aber durch eine auf dem eigentlichen Temperaturzeiger ^6 angebrachte
Erhöhung e aus der Normalstellung herausgedreht werden, und bleibt beim Zurückgehen
des Zeigers ^6 in der ertheilten Stellung
stehen infolge zweier auf ihm befestigter Federn d d, welche auf der Glasplatte h schleifen.
Um die eigentümliche Wirkungsweise des Metallstreifensystems verständlicher zu machen
und die Eigenart der Anordnung gegenüber den bekannten ähnlichen Einrichtungen eingehender
zu beleuchten, ist eine schematische Zeichnung (Fig. 5) beigefügt, in welcher die
dicken, geraden Striche das sich stärker ausdehnende Metall, z. B. Kupfer, und die dünnen,
geraden Striche das sich schwächer ausdehnende Metall, z. B. Eisen, bezeichnen, während die
dünne gebogene Linie den Stahlstreifen darstellt, dessen Krümmung durch die Ausdehnung
oder Zusammenziehung der Metalltheile vergröfsert oder verkleinert wird.
Das Metallsystem ist, wie bereits gesagt ist, mit dem einen Ende fest mit dem Gehäuse
verbunden, während das andere Ende, auf welches sich die Resultante der einzelnen
Kraftwirkungen überträgt, auf den beweglichen Arm (hl h2 in Fig. 1) wirkt. Betrachten wir
zuerst die Wirkung des Dreiecks BCD in Fig. 5.
Die sich durch eine Temperaturerhöhung ausdehnenden Kupferstreifen B C und C D
ziehen den sich bedeutend weniger ausdehnenden Eisenstreifen C G in der Richtung des
Pfeiles 1 und wirken gleichzeitig in der Richtung der Pfeile 2 und 3 auf die Punkte B und D
des Stahlstreifens, welcher demgemäfs eine Krümmung erfahren mufs. Das Mafs dieser
Krümmung überträgt sich durch Vermittelung der Eisenstreifen GH und HI auf das Dreieck
DEF, in welchem aber inzwischen derselbe Vorgang wie im Dreieck BCD stattgefunden
hat, so dafs also auch der Theil D F des Stahlstreifens durch die Kupferstreifen D E
und E F und durch den Eisenstreifen EI in
oben geschilderter Weise gekrümmt worden ist. Die Einzelwirkungen der Dreiecke BCD
und DEF sind aber durch die Streifen G H
und HI zu einer Gesammtwirkung vereinigt, und diese wird nunmehr durch das Dreieck IKL
auf Dreieck FOP übertragen, welches aber
ebenfalls inzwischen eine Wirkung auf den Stahlstreifen B R, und zwar auf die Strecke FP
desselben, ausgeübt hat. Die drei Einzelwirkungen von BCD, DEF und FOP sind nun
durch GH /und IKL vereinigt, d. h. aus
den drei kleinen Krümmungen, welche die Strecken B D, D F und FP erfahren haben,
ist eine grofse geworden, deren Mafs durch den beweglichen Arm auf das Zeigerwerk in
beschriebener Weise Überträgen wird.
Es mufs noch bemerkt werden, dafs in den Dreiecken GIHund ILK die Längenverhältnisse
der Streifen durch Berechnung mit dem Ausdehnungscoefficient der beiden Metallarten
so gewählt sind, dafs diese Dreiecke G IH und ILK neutral sind, d. h. dafs bei Temperaturveränderungen
diese Dreiecke die Grundlinie B R nicht beeinflussen. Sie haben nur allein
den Zweck, die Wirkung von BCD auf DCF
und von diesen wieder auf F O P zu übertragen und zugleich ein festes Ganzes zu bilden.
Wenn die Temperatur eine niedrigere wird, so treten selbstverständlich genau die umgekehrten
Wirkungen ein, und es wird der Zeiger eine der ersten entgegengesetzte Bewegung annehmen.
Natürlich kann man durch die Ausdehnung oder Zusammenziehung auch andere
mechanische Bewegungen wie die eines Zeigers hervorbringen.
Es ist aus Vorstehendem unmittelbar hervorgehend, dafs nicht nur der ganze mechanische
Effect der Ausdehnung, sondern auch der der Zusammenziehung vollständig ausgenutzt wird,
wodurch sich diese Construction vorteilhaft von anderen unterscheidet.
Bei der amerikanischen Construction des Patentes No. 406152 z. B. wird nur die Ausdehnung
der Metallkörper nutzbar gemacht, während die Zusammenziehung unmittelbar keine mechanische Arbeit hervorbringt, sondern
dies der Wirkung einer durch die Ausdehnung der Metallkörper zusammengeprefsten Spiralfeder
Uberläfst, welche den Kolben (D in Fig. 1 des amerikanischen Patentes No. 406152) und
mit ihm die Kolbenstange zurückbewegt, wenn die Temperatur sinkt. Es ist klar, dafs die
geringere Wirkung der Spiralfeder nicht hinreicht, die vollständige Zurückbewegung der
beim Aufsteigen der Kolbenstange bewegten Theile herbeizuführen, und dafs somit die Angaben
eines mit der Vorrichtung verbundenen Zeigerwerkes keine genauen und regelmäfsigen
sein können; überdies wird auch die Kraft der Ausdehnung durch das nothwendige Zusammendrücken
der Spiralfeder zum grofsen Theile aufgebraucht.
Aufserdem aber bilden bei dem amerikanischen Thermometer die Metallkörper weder
einzeln noch zusammen ein festes Ganzes, während bei der Admiraal'sehen Einrichtung
der sehr wesentliche und aufserordentlich grofse Vortheil vorhanden ist, dafs durch die eigenthümliche
Anordnung und Form ein fester Körper gebildet wird, der bei gröfster Empfindlichkeit
für Temperaturänderungen eine grofse Widerstandsfähigkeit gegen alle darauf ein-
wirkenden mechanischen Kräfte besitzt. Der Admiraal'sche Thermometer wird in jeder
Lage gleich gut und genau arbeiten, da die inneren Reibungen in jeder Lage dieselben sind,
während dies von der amerikanischen Construction nicht behauptet werden kann, denn
hier werden die inneren Reibungen je nach der Lage der Vorrichtung verschiedene sein,
was natürlich verschiedenartige Angaben zur Folge haben mufs.
Claims (1)
- Patent-Anspruch:Bei Zeiger-Metallthermometern ein aus beliebig gebogenen Metallstreifen bestehendes System von Winkeln, welche unter einander zu einem festen Ganzen verbunden sind und deren Ausdehnung oder Zusammenziehung die gröfsere oder geringere Krümmung eines Metallbügels und dadurch die Drehung eines Zeigers oder andere mechanische Arbeiten herbeiführt,Hierzu ι Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=331272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT56865D Expired - Lifetime DE56865C (de) | Zeiger - Metallthermometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE56865C (de) |
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