DE67331C - Mefsapparat für höhere Temperaturen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 42: Instrumente.

Die Erfindung'. bezieht sich auf Thermo-, Pyro- oder Manometer, welche nach folgenden Grundsätzen hergestellt sind.

Für gewisse Längen und zwischen bestimmten Grenzen ist unter dem Einflufs der Wärme die Zusammenziehung des Steingutes gleich der Ausdehnung des Glimmers, und umgekehrt. Für gewisse Längen and zwischen bestimmten Grenzen verhalten sich Schiefer und Glimmer in derselben Weise. ' ·

Ein aus diesen Materialien hergestelltes Gestänge ist daher im Stande, ohne dafs es selbst von der Temperatureinwirkung beeinflufst wird, die Längenverä'nderungen eines der Hitze ausgesetzten Metallrohres genau übertragen zu können.

Eine aus einem Messingband und einem Stahlband bestehende und mittelst Silberlöthung verbundene Schraubenspirale ist nicht im Stande, stets in gleicher Weise der Ausdehnung und Zusammenziehung bei Temperaturschwankungen zu folgen, weil die Silberlöthung einen schädigenden Einflufs ausübt. Benutzt man dagegen zwischen den beiden Metallen eine Zwischenlage von Glimmer, so wirkt diese gewissermafsen als Schmiermittel für die beiden Metalle Eisen und Messing und ist der Erfolg, dafs eine solche Spirale für die Zwecke der Uebertragung der Längenveränderungen eines Metallrohres bedeutend empfindlicher ist, wie die bisher benutzten.

Die Zeichnungen zeigen Mefsapparate in verschiedenen Ausführungsformen.

Fig. ι und 2 zeigen die Anordnung für ein horizontales Zifferblatt,

Fig. 3,4,5 und 6 zeigen die Einzelheiten der Leitstange und der Schutzröhre in verschiedenen Mafsstäben;

Fig. 7 zeigt die erwähnte Spirale;

Fig. 8 und 9 zeigen die Anordnung für ein verticales Zifferblatt;

Fig. ι ο zeigt eine Zusammenstellung der Fig. 3, 4, 5 und 6, wobei der Mechanismus der Fig. 1 und 2 in der geschlossenen Büchse vorausgesetzt ist und nur der Hebel B mit seinem horizontalen Theil herausragt,

Fig. 11 zeigt eine Zusammenstellung der Fig. 5, 6 und 7, wobei der Mechanismus der Fig. 8 und 9 in der geschlossenen Büchse vorausgesetzt ist.

Die Kupfer-, Platin- oder Schmiedeisenröhre JV, Fig. 10, enthält die nöthige Anzahl von Glimmercylindern M und von Steingutoder Schieferröhren M¹, Fig. 3, welche mittelst der Scheibe m auf der Stellschraube m^l ruhen. Die Schraubenmutter m'¹ mit ihrer Gegenmutter Ot³ bildet den regulirbaren Verschlufs der Röhre JV, die in dem eisernen Rohr JV ^l befestigt ist (Fig. 3, 5. und 10).

Auf der Glimmer-Steingutsäule MM¹ ruht das Gestänge (Fig. 4), bestehend aus dem eisernen Rohr T^[, das an seinem unteren Ende das Verschlufsplättchen T² und an seinem oberen Ende den Messingstab T trägt, um welchen sich eine zwischen zwei Hütchen t^l und t² gehaltene Spiralfeder t legt, die mit ihrem oberen Ende gegen die Hülse B¹, Fig. 2 und 10, preist und in dieser Weise eine fortwährende innige Berührung des Gestänges der Säule mit der. Stellschraube m¹ sichert.

Der Messingstab T", der durch Bohrung &³ in die Hülse jB¹ eindringt (Fig. io), begegnet dort dem unteren Theil b eines Z-förmigen Hebels B, welcher auf der zwischen den Schraubenspitzen α a\ Fig. ι und 2, drehbaren Achse A befestigt ist und durch den Ausschnitt i, .2, 3, 4 der Platte A¹ in die erwähnte Hülse B¹ reicht. Eine Schraube C, die mit der Achse A schwingt, auf welcher sie befestigt ist, enthält den Drehpunkt der Nadel D, die mittelst des auf dem Arm e stellbar befestigten Hohlkegels E die Achse F dreht. Die Spiralfeder δ¹ sichert den ununterbrochenen Contact des Hebels B mit dem Messingstab T, und die Spiralfeder d zwingt die Spitze der Nadel D, in dem Hohlkegel E zu bleiben. Mit der Achse F bewegt sich zwischen den Anschlägen ^² und g"³ der gezahnte Kreissector G, der in das Zahnrad G¹ eingreift, dessen Achse g den über einem entsprechend getheilten Zifferblatt (Fig. 11) sich bewegenden Zeiger g^l trägt: Eine Flachfeder rf², welche bei d^s befestigt ist ' und gegen den Stift dⁱ drückt, verhindert eine plötzliche nachtheilige Bewegung des Kreissectors G. Hebt sich b B, so dreht sich die Achse A, dadurch schwingt auch Arm C nach oben (Fig. 2), Nadel D zurückziehend, welcher infolge Zuges der Feder d der Kegel E folgt, womit eine Drehung der Welle F, des Sectors G, Rades G¹ und Zeigers g¹ verbunden ist.

Der Apparat wirkt wie folgt:;

Die Röhre JV, Fig. 10, welche den Temperaturveränderungen ausgesetzt ist, dehnt sich unter dem Einflufs einer Temperaturerhöhung nach unten hin aus, weil hier kein Hemmnifs im Wege liegt. Die zusammengesetzte Säule MM¹, welche sich in JV befindet, ist gegen die Temperaturerhöhung neutral, da die Ausdehnung des Glimmers .gleich der Zusammenziehung des Steingutes ist, aber sie folgt der nach unten sich verlängernden Röhre JV, da sie durch die Spiralfeder t, die sich gegen den unteren Theil der Schraubenhülse B¹ stützt, sanft gegen die Scheibe m gedrückt wird. Andererseits drückt die Spiralfeder b¹, Fig. 1 und 2, den Hebel B mit seinem unteren Theil b gegen T, und in demselben Mafse als sich JV verlängert, wird MM¹ sich senken und der ganze Mechanismus beeinflufst werden, da die Nadel D auf den Kegel E drückt und daher die Achse F, den Sector G, das Zahnrad G¹ und endlich den Zeiger g¹ dreht. Im entgegengesetzten Falle, d. h. wenn die Temperatur abnimmt, verkürzt sich die Röhre JV und hebt die zusammengesetzte Säule MAP nach oben; T drückt auf den Hebel B, der fest mit der Achsel verbunden ist; diese letztere dreht sich in einem dem vorhergehenden entgegengesetzten Sinne, die Nadel!) zieht sich,zurück und der Kegel E, welcher durch die Spiralfeder d in ununterbrochener Berührung mit der Nadel D erhalten wird, zwingt die Achse F, den Sector G, das Zahnrad G¹ und endlich den Zeiger g^] dieser entgegengesetzten Bewegung zu folgen. Der Apparat ist daher geeignet, die Längenveränderungen der Röhre JV unbeeinflufst durch das Gestänge zu messen, und diese sind das Mais der Temperaturveränderungen des umgebenden Mittels.
> Das Princip, nach welchem der Glimmer in ähnlicher Weise. verwendet wird, ist verwirklicht durch die in Fig. 7 und 11 dargestellte zusammengesetzte Spirale P³, welche die vorerwähnte Säule MM¹ in Fig. 3 und 10 ersetzen kann.

Die Messingspirale p, Fig. 7, ist mit einer Glimmerschicht ρ ' bedeckt und diese von der Stahlspirale p'² umgeben; ρ ρ¹ und ρ'² sind zusammen vernietet. Das untere Ende der Spirale P³ ist an dem unteren freien Ende der Röhre JV, Fig. 11, und das obere an der Röhre Γ¹ befestigt. Das Rohr P² ist mittelst der höhlen Schraubenmutter P⁵ geschlossen, durch welche, lose gelagert, der cylindrische Körper P⁶ hindurchgeht; dieser endet in eine Scheibe oder Platte P⁴, die. ihrerseits mit ihrem unteren Theil mit der Röhre T¹ verbunden ist. P⁶ ist im Innern von P² in der concentrischen Röhre T'²- befestigt, so dafs das ganze Gestänge T¹ P* P⁶ und T² sich in der Schraubenmutter P⁵ drehen, aber nicht in seiner Längsachse verschieben kann.

Es ist daher klar, dafs eine Verlängerung der Röhre JV gegen deren freies Ende hin eine Verlängerung, d. h. eine Abwickelung der Spirale P³ zur Folge hat. Diese drehende Bewegung der Spirale theilt sich durch das Gestänge T¹ P⁴ P⁸ und' T² der Platte P, Fig. 8 und 9, mit, deren Achse P^l sich in T'² . befindet. Der excentrisch auf P sitzende Stift O ^l wirkt auf Stift O, der auf dem Kreissector G excentrisch befestigt ist, und dreht denselben um seine Achse F. Der gezahnte Kreissector G greift in das Zahnrad G¹ ein, dreht dasselbe und mit ihm den auf dessen Achse g befestigten Zeiger g\, welcher sich über einer entsprechenden Scala bewegt (Fig. 11).

Im Falle einer Verkürzung der Röhre JV ist ebenso klar, dafs, da die Entfernung zwischen dem oberen Theil der Spirale P³ und der Schraubenmutter P⁵ unverändert bleibt, die Spirale sich aufwickeln mufs. Diese der vorerwähnten entgegengesetzte drehende Bewegung gestattet der Spiralfeder b¹, Fig. 8 und 9, den Stift O gegen Stift O¹ zu drücken und der Zeiger g¹ wird sich ebenfalls im entgegengesetzten Sinne bewegen.

Das eiserne Schutzrohr JV², Fig. 10 und 11, umgiebt die Apparate und kann theilweise zwischen n² n³ und W⁵M⁶, z. B. in. einem Heiz-

oder Essenkanal, eingemauert sein. Um die in Fig. ι und 2 gezeigte Anordnung in Anwendung auf die Spirale P³ und das drehende Gestänge zu verwenden, ersetzt man den Stift O ^l, Fig. 8 und 9, durch die flache Spirale R, Fig. 7, auf welcher sich eine an b, Fig. 2, befestigte kleine Rolle c³ bewegt.

Um die in Fig. 8 und 9 gezeigte ■ Anordnung in Anwendung auf die Säule MM¹, Fig. ι ο, und ihrem geradlinig sich verschiebenden Gestänge zu verwenden, trägt der Messingstab T, Fig. 4, den Arm i³, welcher auf die um Ausschnitte e des Sectors G verstellbare kleine Rolle e^[, Fig. 8, wirkt. Die Schraubengewinde des Armes C, der Arm e, Fig. ι und 2, und die Stellschraube m¹, Fig. 3, dienen zur Regelung des Apparates.

Die auf den Platten A¹ angeordneten Mechanismen (Fig. 1,2,8 und
Büchsen (Fig. 10 und 11

befinden sich in die mit Zifferblättern von entsprechender Theilung versehen sind, welche ein directes Ablesen der Temperatur gestatten. Da aufserdem der Wärmegrad des Wasserdampfes bei verschiedenen Spannungen constant und bekannt ist, so'genügt eine entsprechende Theilung des Zifferblattes , um aus dem Thermopyrometer ein Manometer zu machen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Mefsapparat für höhere Temperaturen, bei welchem die infolge Erwärmung oder Abkühlung eines Metallrohres (N) erzielte Längenveränderung durch ein aus Glimmer (M) und Steingut oder Schiefer (M¹) zusammengesetztes Gestänge (Fig. 10) oder durch eine aus über einander gelegtem und vernietete'm Messing- (p) und Stahlband (p'²) bestehende Spirale (P³, Fig. 7) auf ein Zeigerwerk übertragen wird.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.