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Reflexionswasserstandsglas mit prismatischen Außenflächen Diese Erfindung
betrifft einen Reflexionswasserstandsanzeiger für Dampfkessel und andere Flüssigkeitsbehälter.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine reflektierende, aus Glas bestehende Schaufläche
anzuordnen, welche an der Innenseite eine in Berührung mit der anzuzeigenden Flüssigkeit
stehende, einfache; prismatische Kante besitzt. - Die Lichtstrahlen, welche auf
das Prisma treffen, erleiden dort eine doppelte Reflexion, wo das Wasser mit dem
Prisma nicht in Berührung steht, werden aber dort zerstreut, wo das Wasser mit dem
Prisma in Berührung steht, so daß dem Beobachter eine scharfe Trennungslinie an
der Flüssigkeitsoberfläche dargeboten wird. In manchen Fällen wird die mit dem Wasser
in Berührung stehende prismatische Kante mit mehreren prismatischen Vertiefungen
versehen. Bei praktischem Betrieb hat sich gezeigt, daß bei unter hohen Drücken
und Temperaturen stehenden Behältern die der Flüssigkeit und den Dämpfen oder dem
Wasserdampf ausgesetzten prismatischen Flächen schnell fortgeätzt oder zerstört
werden mit dem Ergebnis, daß die Wirkungsweise des Prismas, von welchem die Wirksamkeit
des reflektierenden Wasserstandsanzeigers abhängt, schnell verschlechtert und schließlich
-zerstört wird. Die früheren Vorschläge zeigen auch den Nachteil, daß die Lichtstrahlen
einer doppelten Reflexion unterliegen, wodurch ein Verlust des Glanzes und der Kraft
des Lichts bewirkt wird. Der Kontrast zwischen den Teilen des Prismas, wo das Licht
reflektiert und wo es durch Brechung zerstreut wird, ist daher nicht so ausgesprochen,
wie er sein könnte, wenn dieser Verlust vermieden wird. Außerdem ist die der Flüssigkeit
und dem Dampf ausgesetzte Oberfläche des Prismas geneigt, sich mit einem Überzug
oder Niederschlägen aus der Flüssigkeit zu bedecken, wodurch eine schnelle Verschlechterung
der Wirkung des Prismas erfolgt.
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Der Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer neuartigen
Einrichtung von reflektierenden Wasserstandsanzeigern, welche eine weniger schnelle
Verschlechterung infolge der durch das Wasser und den Dampf auftretenden Einwirkung
erleidet.
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Die Erfindung besteht zu diesem Zwecke in einem reflektierenden Wasserstandsglas,
welches ein reflektierendes Prisma besitzt, bei dem die der Flüssigkeit zugewandte
Fläche flach oder
eben ist, während die schrägen Flächen des Prismas
an der Außenseite liegen und daher nicht der zerstörenden Wirkung der Flüssigkeit
oder Dämpfe ausgesetzt sind. Wenn nämlich die prismatischen Flächen des Schauglases
sich nächst der Wasserseite befinden, so findet eine Ätzwirkung auf beide prismatische
Flächen statt. Da hierbei also das Anzeigen durch doppelte Reflexion an den prismatischen
Flächen bewirkt wird, wenn sich diese nächst der Wasserseite befinden, so wird die
schädliche Ätzwirkung verdoppelt. Erfindungsgemäß übt dagegen die Ätzung ihre geringste
Wirkung auf die Anzeigen aus, da die Reflexion nur eine einfache, von der ebenen
Seite aus erfolgende ist. Ferner hat sich beim praktischen Gebrauch ergeben, daß,
wenn ein Schauglas, bei dem die prismatische Fläche nächst dem Wasser liegt, beginnt
angeätzt zu werden, Teile der in die Flüssigkeit ragenden Kantenflächen des Prismas
abblättern. Dies kann beim Schauglas nach der Erfindung nicht stattfinden, weil
nur eine ebene Fläche mit der Flüssigkeit in Berührung steht.
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An sich sind Wasserstandsgläser bekannt, bei denen die prismatischen
Flächen dem Beschauer zugekehrt sind. Bei diesem bildet jedoch die der Wasserseite
zugekehrte Seite keine ebene Fläche, wie es erfindungsgemäß zur Erreichung des Zweckes
erforderlich ist.
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Auf beiliegender Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
veranschaulicht; es zeigt Fig. x eine Vorderansicht, Fig.2 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht, Fig.3 einen Querschnitt des neuen reflektierenden Wasserstandsanzeigers,
Fig. q. eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3 einer weiteren Ausführungsform des Wasserst
andsanzeigers, Fig. 5 und 6 einen Querschnitt und eine Seitenansicht des in größerem
Maßstabe gezeichneten prismatischen Reflektors dieser zweiten Ausführungsform, Fig.
7 einen Schnitt, ähnlich wie Fig. q., einer weiteren Ausführungsform des Wasserstandsanzeigers,
welcher die prismatischen Reflektoren nach Fig. 5 und 6 enthält und Fig. 8 einen
Querschnitt einer weiteren Ausführungsform, welche mit dem in. Fig. g besonders
gezeichneten prismatischen Reflektor versehen ist.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. r bis 3 hat der Wasserstandsanzeiger
einen Metallkörper a mit einem Kanal b, dei' eine gerauhte oder gezahnte Fläche
haben kann und in welchem sich die zu messende Flüssigkeit befindet, welche durch
einen beliebig ausgebildeten Stutzen c zugeführt wird. Der Verbindungsstutzen für
den Dampf ist mit d bezeichnet. Das reflektierende Prisma hat eine flache oder ebene
Seite e, welche den Kanal b bedeckt, und zwei freiliegende schräge Seiten f und
g, durch welche Lichtstrahlen zur ebenen Fläche e zwecks Reflexion oder Verteilung
durch Brechung hindurchtreten können, je nachdem ob der Teil der ebenen Fläche e,
welcher die Lichtstrahlen empfängt, durch Wasser oder durch Dampf oder Gase berührt
wird. Aus der in Fig. 3 gestrichelt dargestellten Linie A-B ist erkennbar, daß die
durch die Fläche f von A aus kommenden Strahlen nach Reflektierung
durch die ebene Fläche e des Prismas durch die Fläche g nach b hingehen. Es findet
daher nur eine einfache Reflexion dieser Strahlen statt, wodurch ein hoher Glanz
an dem Teil des Prismas zu sehen ist, der nicht mit der Flüssigkeit in Berührung
steht, während der nicht mit der Flüssigkeit in Berührung stehende Teil dunkel erscheint,
da die Lichtstrahlen an der mit dem Wasser in Berührung stehenden Prismenoberfläche
gebrochen werden und nicht durch die andere Prismenfläche zurückkehren, sondern
zerstreut und verschluckt werden. Die gerauhte oder gezahnte Fläche des Wasserkanals
unterstützt diese Zerstreuung der Strahlen.
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Die Kante des Prismas ist zwischen den Flächen g und f fortgeschnitten,
wodurch bei h eine Fläche entsteht, gegen die sich die Brücke i legt, welche
in dem mittels Bolzen k
am Körper a befestigten Rahmen festgeklemmt ist. Es
ist erkennbar, daß an einer Seite der Brücke i in das Prisma eintretende Lichtstrahlen
durch Reflexion an der andern Seite der Brücke durch das Prisma austreten. Es kann
eine elektrische Lampe in Form einer Lichtlinie an einer Seite der Brücke zwecks
Beleuchtung vorhanden sein und von der andern Seite der Brücke aus beobachtet werden.
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Dadurch, daß eine ebene Fläche e eines Prismas der Flüssigkeit ausgesetzt
ist, kann die ätzende oder zerstörende Wirkung, welche unvermeidlich scheint, wenn
Glas Hohen Drücken und Temperaturen ausgesetzt ist, eine verhältnismäßig lange Zeit
fortgesetzt werden, bevor der Glanz der Reflexion von solcher ebenen Fläche wesentlich
verschlechtert wird. Hierzu kommt noch, daß die ebene Fläche dazu neigt, j im wesentlichen
von Niederschlägen aus der Flüssigkeit frei zu bleiben, da eine solche Fläche für
feste Niederschläge keinen genügenden Halt bietet.
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In den Fig. q., 5 und 6 besitzt der reflektierende Teil eine ebene
Fläche, die wie vorher der Flüssigkeit ausgesetzt ist, indessen ist hier eine Anzahl
prismatischer Flächen auf dem äußeren oder der Flüssigkeit dargebotenen Teil vorhanden.
Der Weg der Lichtstrahlen ist in. Fig. 6 dargestellt. Die prismatischen Flächen
erstrecken sich nur auf eine kurze
Entfernung über das Glas, und
die ebenen Seiten dienen zum Festklemmen. Die allgemeine Bauart des vollständigen
Wasserstandsanzeigers ähnelt derjenigen nach den Fig. x bis 3 mit dem Unterschiede,
daß der reflektierende Teil durch die Platte i getragen wird.
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Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform des Wasserstandsanzeigers, der besonders
für niedrigen Druck bestimmt ist. Der Kanal b ist hier im hinteren Teil des Wasserstandsanzeigers
gebildet, gegen welchen der Vorderteil i den prismatischen Teil klemmt.
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Fig. 8 zeigt eine ebenfalls für niedrigen Druck gedachte Bauart des
Wasserstandsglases, bei welchem die Reflexion der Lichtstrahlen quer zum Wasserstandsanzeiger
verläuft anstatt in senkrechter Richtung wie bei den Fig. q. bis 7. Die prismatischen
Flächen erstrecken sich in der Längsrichtung des Glases.