DE8405208U1 - Neigungsmessgeraet - Google Patents

Description

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KdIn, den 20. iabruar 1984 vA.

Anmelderini Feiten i euilleaume Fuggerstrata 41 SOOO Köln 90

Main Zeichent P 75/S Heiattnaamoßeer&t

Die »rfindung betrifft ein Reigungwneßgnrät in Perm «in·· Kondenaetor·, at» Beispiel «ma» Plattankendanaatore fait einem Pakat von unter gegenseitigem Abstand br»itaeits isoliert nebeneinander angeordneten Platten, wobei jede Platte »it der jewel!· übernächsten elektrisch verbunden let und die Anaehlttsse das miteinander verbundenen Platten herausgeführt Bind.

Auf vielen Gebieten stellt sich die Aufgab«, die Neigung eines Gegenstandes in ein oder zwei Ebenen au messen. Zu» Beispiel soll festgestellt werden, eb sieh ein Kraftfahraeug in eines Ruhe* oder Besugelage oder Ia einer davon abweichenden Lage befindet. Im zweiten Fall kann darauf geschlossen wenden, dafi in das Kraftfahrzeug eingebrochen, daft ein Rad aiaaontie«t wird oder irgendein Umstand eingetreten ist, bei dem ein Alaaat ausgelöst werden sollte, tonerhalb dieses Problejakreiaes liegt der dung die Aufgabe zugrunde, &i& NeigungsmefigerSt auf des ge eines Koada&satoire aueaubilden, dessen Kapazität eich Ia Ab-Mbigigkeit von se^fiev I^ge SsfiedEt· Damit wfteae seine Xspejs&G&t ein Hafi für die Neigung und diese kann elektrisch angezeigt werden, zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Kondensator der eingang* genannten Gattung vor, daß seine Flatten an einer Innenwand eine« allseits geschlossenen ersten Behältnisses angeordnet sind, die InnenlSnge des Behältnisses quer zur Ebene der Platten ein Mehrfaches des Abstandes zwischen den äuBeren Platten des Paketes ist und das Behältnis bis auf etwa die Hälfte seiner ZnnenhShe »it einer elektrisch nicht leitenden

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und eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweisenden Flüssigkeit gefüllt let.

sieht die Erfindung einen Kondensator, zum Beispiel einen Flattenkondensator vor« dessen Dielektrizitätskonstante nicht oder nicht nur durch Luft, sondern durch eine eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweisende Flüssigkeit gebildet wird, frei horizontaler Lag« des Behältnisses, die eis Ruhelage angesehen werden soll, tauchen die Platten but Hälfte in diese Flüssigkeit ein. Dies ergibt ein· bestimmt« mittlere Kapazität. Bei Sohwemken des Behiltnieses in Richtung auf die Platten strömt die Flüssigkeit aus den freien Rau» des Behältnisses in Richtung auf die Platten. Diese tauchen stärker in die Flüssigkeit ein. Die Kapazität steigt an. Bei Schwenken des Behältnisses in die end·?» re Richtung streut die Flüssigkeit von dan Platten wag in den freien Raum. Di. Plattes tauchen nur aoeh mit eine» geringen Teil an ihrem untere» Sode oder überhaupt nicht sehr in die Flue* eigkeit ein. Die Kapazität sinkt. Dies zeigt, daß dia elektrisch meßbare Kapazität ein MaA für die Neigung des Behältnisses bsw. des gesamten Keifungemeßferätes ist. Die Beschreibung zeigt waiter, daß das Plattenpaket an einem finde oder an einer Innenwand des Behältnisses angeordnet sein muß. Bei einem Schwenken des Behältnisses strömt die Flüssigkeit dann annähernd vollständig in den von den Platten eingenommenen Raum oder verläßt diesen Raum und strömt in den von den Platten freien Innenraum des Behältnisses.

In diner sweekmaBigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die flatten sewei Füße aufweisen und mit diesen auf dem Boden des Behältnisses aufstehen. Damit kann die Flüssigkeit bei einem

Füßen bzw. unter des Flatten durchströmen. Damit stellt sich der endgültige Gleichgewichtszustand schnell ein. Die neue neigung des Gerätes läßt sieb praktisch sofort messen. Praktisch reicht es aus, wenn nur die in einem Paket außen befindlichen Flatten FuJIe aufweisen. Durch den Zusammenhalt der verschiedenen Flatten werden auch die mittleren Flatten angehoben, und Sie Flüssigkeit kann unter innen 57/5

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In einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgehen, daß die Plätten einen von ihifer Hinterkante ausgehenden ÄUäSehnifct aufweisen. Diesel? Ausschnitt vermindert die Kapazität des Kondensator β. Sr gestattet jedoch ein »ehr schnelles Durchströmen der Flüssigkeit. Bine Neigung kann praktisch ohne Verzögerung angezeigt werden*

Xn einer anderen alternativem Aueßühru«gsiOircn ist vorgesehen, das die der Innenwand des ersten Behältnisses benachbarte Platte langer ale die übrigen Platten ist und mit ihren beiden Schmalseiten das erste Behältnis berührt, so daß zwischen den Schmalseiten der übrigen Platten und dem ersten Behältnis ein Freiraum verbleibt. Bei dieser Ausftihrungsform strömt die Flüssigkeit bei einem Schwenken des Behältnisses an einer oder beiden tnden der Platten vorbei. Auch damit wird der Gleichgewichts}» tustand schnell erreicht.

Bei einem schnellen Schwenken des Gerätes bzw. des Behältnisses, besteht die Gefahr, daß die Flüssigkeit einige Male hin und he» schwappt, sozusagen schwingt, bis sie ihre Endlage erreiclftt hat. Om dies zu verhindern, ist vor der von der Innenwand abgelegenen Platte eine Querwand mit einer in ihrer Mitte vorgesehenen Öffnung angeordnet. Diese eine öffnung aufweisende Querwand wirkt wie eine Drosselstelle. Sie verlangsamt das Ein- und Ausströmen der Flüssigkeit in den von den Platten eingenommenen Raum. Bin* und Herbewegungen werden abgemildert, schwingungen werden ge« dämpft. Damit wird der endgültige Gleichgewichtszustand allmählieh und stetig erreicht.

Hit der vorstehend beschriebenen Ausftthrungsform können Neigungen in einer Ebene gemessen werden. Zum Verändern der Kapazität muß die Flüssigkeit in einer Richtung senkrecht zu den Platten bewegt werden, um non Neigungen in zwei Ebenen messen zu können, ist in eines weiteren erfinderischen Ausgestaltung vorgesehen, SaS ein zweites Behältnis alt dem ersten Behältnis zusaönnengebaat und in diesem ein weiteres Platten-Paket angeordnet ist wad die Platten des weiteren Paketes unter einem rechten Wiaätel

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zu den erstgenannten verlaufen« Des aweite Behältnis ist wie das erste mit einer elektrisch nioht leitenden und ein hohes Dielektrikum Aufweisenden Flüssigkeit gefüllt, fis kann auch alt dem ersten Behältnis verbunden sein« Ebenso sind die Platten des weiteren Paketes abwechselnd elektrisch miteinander verbunden* Bs handelt sieh «omit um ein aweites Nelgungameagorat, das von der Funktion her elektrisch mit den ersten identisch und elektrisch von diese» getrennt let. Lediglich mechanisch sind die beiden Geräte miteinander verbunden bsw. zusammengebaut. Hierzu bietet sich in einer zweckmäßigen Ausgestaltung an, daß dae zweite Behältnis das erste Behältnis umschließt und der Abstand . λ zwischen den Behälterwänden der Dicke des weiteren Plattenpaketee entspricht. Damit wird das weitere Plattenpaket zwischen sieh benachbarten Händen der beiden Behältnisse angeordnet.

In einer zweck*»Algen Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, das die Behältnisse im örundrlß Rechteckfora aufweisen, das weitere Plattenpaket zwischen zwei Schmalseiten der beiden Behältnisse angeordnet let und die Länge der Platten des weiteren Paketes gleich der Länge einer Schmalseite des ersten Behältnisses ist. Damit wird sichergestellt, daß genügend Flüssigkeit auf einer Seite der Platten des weiteren Paketes vorhanden ißt. Damit werden die Platten bei einem Kippen des Behältnisses in einer Rieh« tuag vollständig in Flüssigkeit eingetaucht. Bei einem Kippen ♦ ) oder Neigen in der anderen Richtung strömt die Flüssigkeit dagegen vollständig zwischen ihnen ab. Selbstverständlich müssen die Platten der beiden Pakete miteinander einen rechten Winkel einschließen.

Zum Erzielen einer heben Kapazität und damit zum Ex-zlelen einer hohen änderung der Kapazität bei einem Neigen des Gerätes sollten die Platten möglichst dicht beieinander stehen. Dies bringt die Gefahr, daß die Flüssigkeit infolge Kapillarwirkung zwischen den Platten hechsteigt oder nicht oder zu langsam zwischen diesen absinkt. Damit wird die Messung der Neigung verfälscht· Vm dies zu verhindern, ist In einer zweckmäßigen Ausgestaltung vorgesehen, daS die Platten mit einest die Benetzung mit der FlOs-75/5 sigkeit herabsetzenden Mittel beschichtet sind. Za dieser Flüs-

sigkeit sei weiter noch gesagt, daß diese ihre Viskosität, ihre isolierenden Eigenschaften und ihr Dielektrikum in einem Temperaturbereich zwischen -40⁰C und +80⁰C beibehält.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird das Neigungsmeßgerät nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Gerätes bei abgenommenem Deckel,

Fig. 2 ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 2 - 2 in Fig. 1, Fig. 3 eine Aufsicht auf das Gerät bei abgenommenem Deckel,

Fig. 4 ein Querschnitt ähnlich Fig. 2 in Schräglage mit Darstellung des sich dann einstellenden Spiegels der Flüssigkeit

Fig. 5 die perspektivische Darstellung eines Plattenpaketes,

Fig. 6 die perspektivische Darstellung eines anders ausgebildeten Plattenpaketes und

Fig. 7 ein Querschnitt durch das in Fig. 5 gezeigte Plattenpaket entlang der Schnittlinie 7 - 7 in Fig. 5.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen das innere erste Behältnis 12 und das äußere zweite Behältnis 14. Vom inneren Behältnis 12 Bind eine I Innenwand 16, die Querwand 18 mit der öffnung 20 und der Vor- | ratsraum 22 für die Flüssigkeit besonders bezeichnet. Zwischen ! der Innenwand 16 und der Querwand 16 liegen die Platten 24 des ersten Paketes. Wie insbesondere die Figuren 5 und 6 zeigen, weiten die Platten 24 Füße 26 auf. In der dargestellten AueJtih- rungfform und diese nur an den außen liegenden flatten 28 vor gesehen. Gemäß der Darstellung in den Figuren 3 und 5 weist die an der Innenwand anliegende Platte 30 einen Vorsprung 32 auf. In der Praxis werden entweder die Füße 26 oder der Vorsprung 32

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vorgesehen werden. Gleiches gilt für den Ausschnitt 34. Gemäß j der Darstellung in Fig. 6 erstreckt sich dieser von der Unterkante der Platten 24 bis etwa zu deren Halber oder Dreiviertelhöhe. Die Figuren 1 und 3 zeigen noch das weitere Plattenpaket. Fig. 7 zeigt noch die zwischen den einzelnen Platten angeordneten Isolierscheiben 38 und die die Platten zusammenhaltenden Gewindebolzen 4O. Fig. 1 zeigt noch den die beiden Behältnisse ; verschließenden Deckel 42.

Beide Behältnisse 12 und 14 sind mit der Flüssigkeit gefüllt. Dies zeigen die Figuren 2 und 4. Weiter sind die gerad- und ungeradzahligen Platten jedes Paketes elektrisch miteinander verbunden. Wie bei einem üblichen Kondensator sind diese Verbindungen nach außen geführt und bilden elektrische Anschlüsse. Fig. läßt erkennen, daß die in dem ersten Behältnis 12 angeordneten Platten 24 bei einem Kippen in der gezeigten Richtung stärker in die Flüssigkeit eintauchen als bei normaler oder waagerechter i Lage, wie in Fig. 2. Damit erhöht sich die Kapazität zwischen \ den Platten. Diese wird, wie ausgeführt, meßtechnisch, erfaßt. ι Bei einem Kippen der Behältnisse in der anderen Richtung strömt die Flüssigkeit zwischen den Platten 24 weg. Die Kapazität nimmt' ab· Gleiches gilt für das weitere!

^; Plattenpaket 36. Bei einem Kippen des Behältnisses um die in J Fig. 3 unten liegende Seitenwand strömt die im zweiten äußeren ! . Behältnis 14 befindliche Flüssigkeit zwischen die Platten des weiteren Paketes 36. Die Kapazität steigt. Bei einem Kippen um die In Fig. 3 oben liegende Seitenwand strömt die Flüssigkeit zwischen den Platten ab und die Kapazität binkt. Beides wird meßtechnisch erfaßt. Damit stellt das erfindungagemäße Neigungeinte β gerät ein Gerät dar, mit dem die Neigung in zwei Ebenen als , Kapazität bzw. Änderung einer Kapazität mit hoher Genauigkeit und sehr geringer Verzögerung gemessen werden kann.

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Claims (11)

Köln, den 2O. Februar 1984 vA. Anmelder in: Feiten * Guilieaume GmbH Paggerstraße 41 5000 KQIn 9O Mein Zeichen: F 75/5 PafeeatAnsprüche

1. Neigungsmeßgerät in Form eines Kondensators/ insbesondere eines Plattenkondcsnsators mit einem Paket von unter gegenseitigem Abstand breitseits isoliert nebeneinander angeordneten Platten, wobei jede Platte mit der jeweils übernächsten elektrisch verbunden ist und die Anschlüsse der miteinander verbundenen Platten herausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (24) an einer Innenwand eines allseits geschlossenen ersten Behältnisses (12) angeordnet sind, die Innenlänge des Behältnisses (12) quer zur Ebene der Platten (24) ein Mehrfaches des Abstandes zwischen den äußeren Platten (30) des Paketes ist und das Behältnis (12) bis auf etwa die Hälfte seiner Innenhöhe mit einer elektrisch nicht leitenden und eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweisenden Flüssigkeit gefüllt ist.

2. Neigungsmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (24) zwei Füße (26) aufweisen und mit diesen auf dem Boden des ersten Behältnisses (12) aufstehen*

3. Neigungsmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,, daß nur die in einem Paket außen befindlichen Platten (28) Füße (26) aufweiten.

4. Neigungssießgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dad die Platt·» (24) einen von ihrer Unterkant« ausge-

75/S henden Ausschnitt (34) aufweisen.

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5. Neigungsmeßgerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dafi die der Innenwand des ersten Behältnisse» (12) benachbarte Platte (30) langer als die übrigen Platten (24) ist und mit Ihren beiden Schmalseiten das erste Behältnis berührt, so daß zwischen den Schmalseiten der übriges Platten (24) und dem ersten Behältnis (12) ein Freiraum verbleibt.

6. Neigungsmeßgerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor der von der Innenwand abgelegenen Platte (28) eine Querwand (18) mit einer in ihirer Mitte vorgesehenen Öffnung (20) angeordnet ist.

7. NeigungsmeSgerät nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Behältnis (14) mit dem ersten Behältnis (12) zusammengebaut und is diesem ein weiteres Plattenpaket (36) angeordnet ist und die Platten des weiteren Paketes (36) unter einem rechten Winkel zu den erstgenannten Platten (24) verlaufen.

8. NeigungsmeSgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Behältnis (14) das erste Behältnis (12) umschließt und der Abstand zwischen den Behälterwänden der Dicke des weiteren Plattenpaketes (36) entspricht.

9. Neigungemeßgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Behältnisse (12, 14) für die Flüssigkeit verbunden sind.

10. Neigungsmeßgerät nach Anspruch 7 und 8/ dadurch gekennzeichnet, daß die Behältniese (12, 14) im Grundriß Sechteckform aufweisen,das weitere Plattenpaket (36) zwischen zwei Schmalselten der beiden Behältnisse (12, 14) angeordnet Kit und die Länge der Platten des weiteren Paketes (36) gleich der Länge einer Schmalseite de· eroten Behältnis·«· (12) 1st.

11. Neigungaoeßgerät nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, «laß die Platten mit eAnem die Benetzung mit der Pltiesig-

75/5 keit her Absetzenden Mittel beschichtet οInd.