DE8306892U1

DE8306892U1 - DEVICE FOR MONITORING THE FLOW OF LIQUID OR GASEOUS MEDIA

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Publication number: DE8306892U1
Application number: DE19838306892
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-03-10
Filing date: 1983-03-10
Publication date: 1984-05-17

Description

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DIPU-ING. HORST ÄJÖSE* ^:..^: \.^: ' DJPL^ING. PETER KOSEL \ DIPU-ING. HORST ÄJÖSE * ^: .. ^: \. ^: 'DJPL ^ ING. PETER KOSEL \ PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

Unsere Akten-Nr.: 1457/50 Bad Gandersheim, 9. März 1983 Dr. Siebert & Kühn GmbH & Co. KGOur file number: 1457/50 Bad Gandersheim, March 9, 1983 Dr. Siebert & Kühn GmbH & Co. KG

Vorrichtung zur überwachung der Strömung flüssiger oder gasförmiger Medien Device for monitoring the flow of liquid or gaseous media

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung der Strömung flüssiger oder gasförmiger Medien in Rohren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for monitoring the flow of liquid or gaseous media in Pipes according to the preamble of claim 1.

Es sind Strömungswächter bekannt, die in Rohrleitungen ein- bzw. an solche angebaut sind und den Zweck haben, bei Überschreiten bzw. Unterschreiten festlegbarer Durchflußmengen eine diesen entsprechende Sehaltfunktion auszulösen. Hierbei wird im Strömungsgang des jeweiligen Mediums ein Stau- oder Schwebekörper beweglich angeordnet, der entsprechend der .jeweiligen Durchflußmenge eine Auslenkung bzw. Verschiebung erfährt, wobei entweder unmittelbar auf mechanischem Wege ein Schalter betätigt wird oder berührungslos beispielsweise auf kapazitivem oder induktivem Wege ein solcher betätigt wird.Flow monitors are known which are built into or attached to pipelines and have the purpose of to trigger a maintenance function corresponding to this when exceeding or falling below definable flow rates. Here, a baffle or float is movably arranged in the flow path of the respective medium, the According to the respective flow rate undergoes a deflection or displacement, either directly on a switch is operated mechanically or without contact, for example capacitive or inductive Ways such is actuated.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 7 118 660 ist ein Strömungswächter für flüssige Medien bekannt, bei welchem im Strömungsgang des Mediums ein Schwebekörper angeordnet ist, der unter Freigabe eines Durchflußquerschnittes entsprechend der jeweiligen Durchflußmenge entgegen der Rückstellkraft einer Feder angehoben wird. Die Feder wird während des Strömungsvorganges von dem jeweiligen Medium umspült. Eine Sehaltfunktion wird mittels einer durch eine Annäherung des im oberen Bereich mit einer ferritischen Platte versehenen Schwebekörpers an eine Spule bedingten Verstimmung der Induktivität eines Schwingkreises ausgelöst. Von Nach-From the German utility model 7 118 660 a flow monitor for liquid media is known in which A float is arranged in the flow path of the medium, which accordingly releases a flow cross-section the respective flow rate against the restoring force a spring is raised. The spring is affected by the respective medium during the flow process washed around. A maintenance function is achieved by means of a Approach of the float, which is provided with a ferritic plate in the upper area, to a coil Detuning of the inductance of a resonant circuit triggered. From, to-

-Z-PS/HR/Hu -Z- PS / HR / Hu

teil bei einem derartigen Strömungswächter ist, daß das Langzeitverhalten des Schaltpunktes von den Eigenschaften der eingesetzten Feder abhängig ist, wobei sowohl mit Korrosionserscheinungen als auch mit Ablagerungen von Substanzen gerechnet werden muß, die in dem stromenden Medium enthalten sind. Hierdurch werden die Elastizitätseigenschaften der Feder und damit das Ausmaß der Anhebung des Schwebekörpers und die Lage des Schaltpunktes beeinflußt. Weitere, kaum kalkulierbare Einflüsse gehenPart of such a flow monitor is that the long-term behavior of the switching point depends on the properties depends on the spring used, with both signs of corrosion and deposits of Substances must be expected that are contained in the flowing medium. This determines the elastic properties of the spring and thus the extent of the lift of the float and the position of the switching point. There are other, hardly calculable influences

ΙΟ von der Materialermüdung der Feder aus, welche in bestimmten Zeitabständen zumindest ein Nachjustieren des Strömungswächters zur Erzielung definierter Schaltpunkte unerläßlich macht.ΙΟ from the material fatigue of the spring, which in certain At least one readjustment of the flow monitor in order to achieve defined switching points makes indispensable.

Aus dex· DE-AS 1 648 014 ist ein weiterer Strömungswächter bekannt, bei welchem in ähnlicher Weise wie bei demjenigen der genannten Gebrauchsmusterschrift ein Schwebekörper durch das zu überwachende Strömungsmedium entgegen der Wirkung einer Federkraft angehoben wird. Der Schwebekörper ist als Hohlkörper ausgebildet und längs eines Rohres geführt, in dessen Innenraum die die Rückstellkraft für den Schwebekörper erzeugende Feder angeordnet ist. Zwar ist die Feder bei dieser Ausgestaltung gegenüber dem strömenden Medium weitestgehend geschützt angeordnet, es müssen jedoch werkstoffliche Veränderungen, sei es durch Korrosion oder Materialermüdung wiederum zumindest durch Nachjustieren ausgeglichen werden.From dex · DE-AS 1 648 014 there is a further flow monitor known in which a float in a manner similar to that of the utility model specification mentioned is raised by the flow medium to be monitored against the action of a spring force. The float is designed as a hollow body and guided along a tube, in the interior of which the restoring force is arranged for the float generating spring. Although the spring is opposite in this embodiment Arranged largely protected from the flowing medium, but material changes must be made, be it due to corrosion or material fatigue in turn at least be compensated for by readjusting.

Schließlich ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 70 43 804 ein weiterer Strömungswächter bekannt, bei welchem ein Schalthebel in der Form eines Waagebalkens in einem Gehäuse gegen eine Federkraft schwenkbar gelagert ist. Während das eine, in die zu überwachende Strömung hineinragende Ende des Schalthebels einen Staukörper bzw. eine Prallscheibe trägt, befindet sich auf dessen anderemFinally, another flow monitor is known from German utility model 70 43 804, at which a switching lever in the form of a balance arm is pivotably mounted in a housing against a spring force is. While one end of the switching lever protruding into the flow to be monitored is a bluff body or carries a baffle plate is located on the other

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Ende ein Magnet, der der berührungslosen Betätigung eines elektrischen Kontaktes dient. Die auf den Schalthebel entgegen einer Auslenkung wirkende Rückstellkraft wird von einer Blattfeder aufgebracht, an welcher der Schalthebel zugleich gelagert ist. Bezüglich der Stabilität der Lage des Schaltpunktes gilt hier ähnliches wie bei den bereits geschilderten, Schwebekörper aufweisenden Strömungswächtern.End of a magnet, which is used for the non-contact actuation of an electrical contact. The opposed to the gear lever A restoring force acting on a deflection is applied by a leaf spring on which the shift lever is stored at the same time. With regard to the stability of the position of the switching point, the same applies here as for the described, float having flow monitors.

Korrosion und Materialermüdung können bei den bekannten Strömungswächtern ein solches Ausmaß annehmen, daß diese ihre Federkraft insbesondere bei längerfristigem Betrieb verlieren, so daß die Funktion des Strömungswächters aufgehoben wird.Corrosion and material fatigue can assume such an extent in the known flow monitors that these their spring force, especially during long-term operation lose, so that the function of the flow monitor is canceled.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, unter Vermeidung der dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile eine Vorrichtung zur Überwachung der Strömung flüssiger oder gasförmiger Medien zu konzipieren, welche ein langzeitstabiles Schaltverhalten, insbesondere die Unveränderlichkeit der Lage des Schaltpunktes, der Meßempfindlichkeit und sonstiger, die Brauchbarkeit dieser Vorrichtung für Überwachungszwecke beeinflussender meßtechnischer Parameter gewährleistet. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Patentanspruchs 1 gelöst. Da die Rückstellkraft von im Zeitablauf unveränderlichen Magnetkräften erzeugt wird, verändert ein einmal eingestellter Schaltpunkt seine Lage auch bei längeren Betriebszeiträumen nicht. Die einander mit Abstand gegenüberstehenden Magnete werden zweckmäßig unter Verwendung eines nicht magnetischen Materials gekapselt, wodurch ein sicherer Schutz gegenüber Einflüssen eines diese umgebenden Mediums gewährleistet ist. Der Staukörper kann beispielsweise als ein in den Strömungs^ gang hineinragender Körper ausgestaltet sein, der durch das strömende Medium eine seitliche Auslenkung erfährt, wobei diese Auslenkung über ein geeignetes Hebelsystem, an welchem einer der beiden Magnete befestigt ist, aufThe object on which the invention is based is to avoid those inherent in the prior art Disadvantages of designing a device for monitoring the flow of liquid or gaseous media, which a long-term stable switching behavior, in particular the immutability of the position of the switching point, the measuring sensitivity and other metrological measures influencing the usability of this device for monitoring purposes Parameters guaranteed. This object is achieved by the features of the characterizing part of the claim 1 solved. Since the restoring force is generated by magnetic forces that cannot be changed over time, it changes Once a switching point has been set, it does not change its position even during longer periods of operation. The one another Spaced apart magnets are expediently encapsulated using a non-magnetic material, whereby a reliable protection against influences of a surrounding medium is guaranteed. Of the Bluff body can be designed, for example, as a body which protrudes into the flow passage and passes through the flowing medium experiences a lateral deflection, this deflection via a suitable lever system, which one of the two magnets is attached to

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eine Schalteinrichtung übertragen wird. Es kommt jedoch auch ein Schwebekörper in Betracht, der durch das strömende Medium angehoben wird und an welchem an geeigneter Stelle ein Magnet angebracht ist, der in Verbindung mit einem an dem Gehäuse angebrachten Magneten die erforderliche Rückstellkraft erzeugt. Als Magnete kommen grundsätzlich sowohl Elektromagnete als auch Permanentmagnete in Betracht, wobei jedoch letztere aufgrund ihrer Einfach·" heit in Aufbau und Handhabung bevorzugt verwendet werden.a switching device is transmitted. However, a float can also be used, which is caused by the flowing Medium is raised and on which a magnet is attached at a suitable point, which in connection with a magnet attached to the housing generates the required restoring force. As magnets come basically both electromagnets and permanent magnets are considered, but the latter due to their simple " unity in structure and handling are preferred.

Der Einsatz eines drehbar gelagerten Waagebalkens, an welchem der Magnet befestigt ist, gemäß Patentanspruch 3, in Verbindung mit einer Prallscheibe als Staukörper bringt den Vorteil mit sich, daß das Ausmaß der Auslenkung des Waagebalkens bei gegebener Durchflußmenge in Abhängigkeit von der magnetischen Rückstellkraft durch Variationen des Abstandes der Prallscheibe und des Magneten vom Drehpunkt des Waagebalkens in einfacher Weise beeinflußt werden kann.The use of a rotatably mounted balance beam, to which the magnet is attached, according to claim 3, in connection with a baffle plate as a baffle has the advantage that the extent of the deflection of the Balance beam for a given flow rate as a function of on the magnetic restoring force through variations in the distance between the baffle plate and the magnet from the pivot point the balance beam can be influenced in a simple manner.

Die Merkmale des Patentanspruchs 4 bringen den Vorteil mit sich, daß die Magnetanordnung gegenüber dem Eindringen von Schmutz und Rostpartikeln weitestgehend geschützt ist. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird auf diese Weise durch die Anwesenheit geringfügiger Mengen an Schmutzpartikeln in dem zu überwachenden Medium nicht behindert. The features of claim 4 have the advantage that the magnet arrangement against penetration is largely protected from dirt and rust particles. The use of the device according to the invention is based on this is not hindered by the presence of small amounts of dirt particles in the medium to be monitored.

Die Merkmale des Patentanspruchs 5 gewährleisten eine weitgehende Abdichtung des unmittelbar den Einflüssen des strömenden Medium ausgesetzten Raumes des Gehäuses von demjenigen Raum, in welchem die erfindungsgemäßen Magnete wirksam sind, wobei gleichzeitig eine ausreichende Beweglichkeit des Waagebalkens gegeben ist.The features of claim 5 ensure a extensive sealing of the space of the housing, which is directly exposed to the influences of the flowing medium that room in which the magnets according to the invention are effective, with sufficient mobility of the balance beam is given at the same time.

Durch die Verwendung einer durch minimale Reibung gekennzeichneten Werkstoffpaarung gemäß dem Patentanspruch 6By using one characterized by minimal friction Material pairing according to claim 6

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bezüglich der Achse des Waagebalkens einerseits und des Lagerteils andererseits verringern sich Wartungsarbeiten, ^ während gleichzeitig Störeinflüsse, die auf Reibungs- jrj_; with respect to the axis of the balance beam on the one hand and the bearing part on the other hand, maintenance work is reduced, while at the same time disturbances that affect friction jrj _;

effekte zurückzuführen sind und den Schaltpunkt beeinflussen !effects can be traced back and influence the switching point!

können, eliminiert sind. Eine geeignete Werkstoffpaarung fj besteht beispielsweise dann, wenn das Lagerteil aus Teflon hergestellt ist und die Achse des Waagebalkens aus nicht rostendem und nicht magnetischem Stahl oder auch aus ^! can be eliminated. A suitable material pairing fj exists, for example, when the bearing part is made of Teflon and the axis of the balance beam is made of stainless and non-magnetic steel or even ^!

Messing.Brass.

Die zweifache Funktion des mit dem Staukörper in Verbindung stehenden Magneten gemäß dem Patentanspruch 7, nämlich sowohl als Mittel zur Erzeugung der Rückstellkraft gegenüber Auslenkungen des Staukörpers als auch als Mittel zur Einwirkung auf eine Schalteinrichtung, d.h. zum Auslösen von Schaltfunktionen bringt eine besondere Einfachheit des Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit sich. Hierbei kann die Kopplung zwischen diesen Magneten und der Schalteinrichtung grundsätzlich in beliebiger Weise bestehen. Lediglich beispielhaft sei die Zusammenwirkung dieses Magneten mit einem Reedkontakt bzw. einem Schutzgaskontakt genannt.The dual function of the magnet in connection with the bluff body according to claim 7, namely both as a means for generating the restoring force against deflections of the bluff body and as a means for Action on a switching device, i.e. triggering switching functions, makes the Structure of the device according to the invention with itself. Here, the coupling between these magnets and the Switching device basically exist in any way. The interaction is only exemplary called this magnet with a reed contact or a protective gas contact.

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden» in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen: Further advantages and features of the invention emerge from the following exemplary embodiment shown in the drawings. Show it:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Strömungswächter im Längsschnitt; 1 shows a flow monitor according to the invention in longitudinal section;

Fig. 2 eineri Teil II der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.FIG. 2 shows part II of FIG. 1 in an enlarged view.

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Mit 1 ist in den Fig. 1 und 2 ein um eine Achse 2 drehbar gelagerter Waagebalken bezeichnet, der an seinem in eine nicht dargestellte Rohrleitung hineinragenden Ende eine Prallscheibe 3 trägt. An dem der Prallscheibe 3 abgekehrten Ende des Waagebalkens 1 befindet sich ein Magnet 4, der als Permanentmagnet ausgestaltet ist.With 1 is a rotatable about an axis 2 in FIGS. 1 and 2 denotes mounted balance beam, which at its end protruding into a pipeline, not shown, has a Baffle plate 3 carries. At the end of the balance beam 1 facing away from the baffle plate 3 there is a magnet 4, which is designed as a permanent magnet.

Der Waagebalken 1 ist in noch zu beschreibender Weise innerhalb eines Gehäuses 5 gelagert, welches über eine Verschraubung 6 mit der erwähnten, zeichnerisch nicht dargestellten Rohrleitung in Verbindung steht. Ebenfalls nicht näher dargestellt ist eine sich im oberen Teil des Gehäuses 5 befindende Schalteinrichtung-7, welche mit einer Befestigungsschraube 8 fixiert wird und dazu dient, aus Auslenkbewegungen des Waagebalkens 1 beispielweise berührungslos Sehaltvorgänge abzuleiten. Mit 9 ist ein zur Schalteinrichtung 7 führendes Kabel bezeichnet.The balance beam 1 is mounted in a manner to be described within a housing 5, which has a screw connection 6 is connected to the pipeline mentioned, not shown in the drawing. Not either Shown in more detail is a located in the upper part of the housing 5 switching device-7, which with a Fastening screw 8 is fixed and is used, for example, contactlessly from deflection movements of the balance beam 1 To derive holding processes. With 9 is a for Switching device 7 denotes leading cable.

Das Gehäuse 5 trägt auf seiner Außenseite - dem Magneten 4 ungefähr gegenüberstehend - einen Magneten 10, der beispielsweise als Ringmagnet oder auch Teil eines Ringmagneten ausgestaltet ist. Der Magnet 10 ist entweder an dem Gehäuse 5 angeklebt oder seinerseits in ein eigenes Gehäuse eingesetzt, das in irgendeiner Weise an dem Gehäuse 5 befestigt ist. Das Gehäuse 5 besteht vorzugsweise aus nicht rostendem, nicht magnetischem Stahl, so daß das durch den Magneten 10, der eine gegenüber dem Magneten 4 abstoßende Polarität aufweist, entwickelte Feld - ungehindert durch das Gehäuse 5 - in Verbindung mit dem Magneten 4 die entsprechend einer Auslenkung des Waagebalkens 1 erforderliche Rückstellkraft entfalten kann.The housing 5 carries on its outside - the magnet 4 approximately opposite - a magnet 10, for example is designed as a ring magnet or part of a ring magnet. The magnet 10 is either on glued to the housing 5 or, in turn, inserted into its own housing, which is in some way attached to the housing 5 is attached. The housing 5 is preferably made of stainless, non-magnetic steel, so that the unhindered field developed by the magnet 10, which has a polarity that is repulsive to the magnet 4 through the housing 5 - in connection with the magnet 4, which corresponds to a deflection of the balance beam 1 required restoring force can develop.

Der Waagebalken 1 besteht beiderseits der Achse 2 aus Schalthebeln 11 und 12, die an einem mit der Achse 2 in Verbindung stehenden Trägerteil 13 befestigt sind. DieThe balance beam 1 consists of shift levers 11 and 12 on both sides of the axis 2, which are connected to one with the axis 2 in Connection standing support part 13 are attached. the

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Schalthebel 11 und 12 tragen an ihren, dem Trägerteil abgekehrten Enden jeweils die Prallscheibe 3 und den Magneten 4.Shift levers 11 and 12 wear on their, the carrier part facing away ends the baffle plate 3 and the magnet 4.

Die in einem Lagerteil 14 gehaltene Achse 2 ist in das vorzugsweise aus Messing bestehende Trägerteil 13 eingepreßt. Das vorzugsweise aus Teflon bestehende Lagerteil ist seinerseits innerhalb einer, gegenüber der Verschraubung 6 abgestützten Hülse 15 gehalten und wird in seiner Lage durch einen Druckring 16 sowie einen elastischen Pufferring 17 unter Mitwirkung einer Mutter 18 fixiert. Die Mutter 18 sichert gleichzeitig die Verbindung zwischen der Verschraubung 6 und dem Gehäuse 5.The axle 2 held in a bearing part 14 is pressed into the carrier part 13, which is preferably made of brass. The bearing part, which is preferably made of Teflon, is in turn within one opposite the screw connection 6 supported sleeve 15 and is held in place by a pressure ring 16 and an elastic Buffer ring 17 fixed with the assistance of a nut 18. The nut 18 secures the connection between the screw connection 6 and the housing 5.

Erfindungsgemäß ist der Spalt zwischen dem Lagerteil 14 und dem den Waagebalken 1 tragenden Trägerteil 13 unter Berücksichtigung der erforderlichen Drehbewegung um die Achse 2 kleinstmöglich gehalten, so daß durch die Lagerung des Waagebalkens 1 das Gehäuse 5 einen von dem strömenden, zu überwachenden Medium weitestgehend abgetrennten Raum 19 aufweist, in welchem die Magnete 4 und wirksam sind. Der Raum 19 ist auf diese Weise weitgehend vor dem Eindringen von Schmutz und sonstigen Feststoffteilchen wie z.B. Rost geschützt, so daß die Magnete vor der Bildung von die Rückstellkräfte beeinflussenden Ablagerungen weitestgehend abgeschirmt sind.According to the invention, the gap between the bearing part 14 and the support part 13 carrying the balance beam 1 is below Consideration of the required rotational movement about the axis 2 is kept as small as possible, so that by the storage of the balance beam 1, the housing 5 is largely separated from the flowing medium to be monitored Has space 19 in which the magnets 4 and 4 are effective. The space 19 is largely in this way Protected against the penetration of dirt and other solid particles such as rust, so that the magnets are protected the formation of deposits influencing the restoring forces are largely shielded.

Der im Betrieb unter dem Einfluß des strömenden Mediums in Richtung des Pfeiles 20 ausgelenkte Waagebalken erfährt durch die Annäherung der Magnete 4 und 10 eine progressive Rückstellkraft, welche durch entsprechende Auswahl der jeweiligen Magnete genau festlegbar ist und ihren Betrag sowie ihre Charakteristik auch nach Ablauf längerer Betriebszeiträume nicht ändert.The balance beam deflected in the direction of arrow 20 under the influence of the flowing medium experiences by the approach of the magnets 4 and 10 a progressive restoring force, which by appropriate selection of the respective magnets can be precisely determined and their amount as well as their characteristics even after a longer period of time Operating periods does not change.

Patentanwälte Dlpl.-Ing. Horst Rose DißJ.-lng. Peter KoselPatent Attorneys Dlpl.-Ing. Horst Rose DißJ.-lng. Peter Kosel

Claims

05

EXPECTATIONS

1. Device for monitoring the flow of liquids or gaseous media in pipes with a baffle that is removed from it by the flowing medium Rest position relative to a housing (5) is movably mounted against a restoring force and with a Switching device (7) interacts, characterized in that the bluff body and the housing (5) each are connected to opposing magnets (4,10) of repulsive polarity.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the magnets (4,10) are permanent magnets.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the bluff body in particular as a rebound IS . disc (3) is designed and via a balance beam (1) rotatably mounted by means of an axis (2) is in communication with the magnet (4).

1010

Bank account: NORD / LB, NL Bad Gandersheim {BLZ 278 * 537 Vl) ₁ KIa no. 22118 * 970 · * Postscheckkonto: Postscheckamt Hannover ίΒΙ_Ζ250100 SO). KIn no

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I ,: ",, 2-

, 1 01 ^ - · device according to claim 3, characterized in that I that the magnet (A) on the one facing away from the bluff body

% End of the balance beam (1) in one of the flowing

I Medium largely separated space (19) of the unit

I 05 housing (5) is arranged.

5- device according to claim 4, characterized in that

4 that the axis (2) of the balance beam (1) in a bearing

f \ part (14) is held, with between the bearing part

(14) and one on the axis (2) with the. 10 balance beam (1) moving support part (13) there is the smallest possible gap.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the bearing part (14) and the axis (2) each consist of Materials exist whose pairing is characterized by a minimum 15 friction.