DE904708C

DE904708C - Air pressure measuring device

Info

Publication number: DE904708C
Application number: DEE2127D
Authority: DE
Inventors: Alexandre Ovtchinnikov
Original assignee: ED Jaeger SA
Current assignee: ED Jaeger SA
Priority date: 1941-09-02
Filing date: 1942-08-07
Publication date: 1954-02-22

Description

Die erfindungsgemäß verbesserte Luftdruckmeßeinrichtung bezweckt'die Lösung der technischen Aufgabe, welche darin besteht, mittels eines Aneroiddruckmeßgerätes bei starkem Drehmoment äußerst genaue Anzeigen auf einer sehr weiten Skala zu erhalten. Hierzu kennzeichnet sich die Erfindung durch eine luftdicht abgeschlossene Aneroidkapsel, die bei Abweichen des in ihrem Innern herrschenden Druckes von dem zu ίο messenden Druck eine Kontaktvorrichtung betätigt, so daß diese einen umschaltbaren Elektromotor in der einen oder anderen Richtung anlaufen und derart auf die Aneroidkapsel einwirken läßt, daß deren innerer Druck dem zu messenden Druck gleichgemacht und der letztere durch die Gesamtamzahl der Motorumdrehungen angezeigt wird. Demgegenüber wurde der Druckunterschied zwischen Innen- und Außenseite der Aneroidkapsel bei bekannten Einrichtungen zum Verformen oder Verschieben einer Wand benutzt, wobei die Messung des Druckunterschiedes durch die Verformung beziehungsweise Verschiebung erfolgte, während erfindungsgemäß die Verformung oder Verschiebung nicht mehr gemessen, sondern lediglich zum Einschalten eines Motors benutzt wird, der nach einer gewissen, ein iMaß für den Druck darstellenden Anzahl von Umdrehungen den Druckunterschieid ausgleicht. Dabei besitzt dieThe air pressure measuring device improved according to the invention aims'the solution of the technical problem, which consists in using a Aneroid pressure measuring device with high torque extremely accurate readings over a very wide range Get scale. To this end, the invention is characterized by an airtight seal Aneroid capsule, which when the pressure inside it deviates from the ίο measuring pressure actuates a contact device, so that this is a switchable electric motor run in one direction or the other and thus act on the aneroid capsule lets that their internal pressure equalized the pressure to be measured and the latter indicated by the total number of engine revolutions will. In contrast, the pressure difference between the inside and outside of the Aneroid capsule used in known devices for deforming or moving a wall, where the measurement of the pressure difference through the deformation or displacement occurred while the deformation according to the invention or displacement no longer measured, but only used to switch on a motor becomes, which after a certain number of revolutions representing an iMeasure for the pressure Compensates for pressure differences. The

Aneroidkapsel zweckmäßig zwei verbieg- oder verstellbare Wände, von denen die eine den Elektromotor über die Kontaktvorrichtung steuert, während die andere derart vom Elektromotor beeinflußt wird, daß sie die erstere durch Wiederherstellen der Druckgleichheit in Normalstellung zurückführt. Aneroid capsule expediently has two bendable or adjustable walls, one of which is the electric motor controls via the contact device, while the other so influenced by the electric motor is that it returns the former to normal position by restoring the pressure equality.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt id Fig. ι einen Aufriß, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine entsprechende Stirnansicht und Fig. 3 eine Fig. ι entsprechende Teilansicht einer abgeänderten Ausführungsform.An embodiment of the invention is shown in the drawing, namely shows id Fig. ι an elevation, partially in section, Fig. 2 is a corresponding end view and 3 shows a partial view corresponding to FIG. 1 of a modified embodiment.

Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung besteht aus einem Gehäuse i, dessen Bodenteil τ^α mit einer biegsamen Membran 2 und einem Balgen 3 eine vollständig dicht abgeschlossene Aneroidkapsel bildet; diese ist mit einem Gas gefüllt, dessen Druck bei gegebener Anfangsstellung der biegsamen Membran 2 und des Balgens 3 genau bestimmt ist. An der freien Stirnseite des Balgens 3 ist eine starre Scheibe 3⁰ angebracht. In der Mitte der Scheibe 3" ist das eine Ende einer Spindel 4 befestigt. Auf das andere Ende der Spindel 4 ist eine Mutter geschraubt, welche am Schneckenrad 5 befestigt ist. Das Schneckenrad 5 ist am Gehäuse i, wie aus Fig. 1 ersichtlich, drehbar gelagert. Wie ersichtlich, hat jede Drehung des Schneckenrades 5 und der Spindelmutter eine Axialverschiebung der undrehbar gelagerten Spindel 4 zur Folge, so daß sich der Balgen 3 durch Drehen des Schneckenrades 5 derart verformen läßt, daß der Rauminhalt der Aneroidkapsel größer oder kleiner gemacht wird und der im Innern der Kapsel herrschende Druck sich entsprechend ändert. Das Schneckenrad 5 kämmt mit einer an der Welle des Elektromotors 7 sitzenden Schnecke 6. Selbstverständlich kann an Stelle des dargestellten Schneckengetriebes irgendein anderes Vorgelege Anwendung finden. Der Elektromotor 7 ist umschaltbar; er kann beispielsweise aus einem Reihenschlußmotor mit zwei zueinander entgegengesetzt gerichteten Erregerwicklungen bestehen, von denen die eine an den Leiter α und die andere an den Leiter b angeschlossen wird, während das freie Ende der Ankerwicklung mit dem Minuspol der Stromquelle verbunden wird. Die biegsame Membran 2 besitzt in der Mitte einen mit dem Pluspol der nicht dargestellten Stromquelle verbundenen Stift 8 mit einem daran befindlichen Kontaktstück, das derart zwischen zwei ortsfest angeordneten Kontakten 9 und 10 spielt, daß es in der der Druckgleichheit zwischen Außen- und Innenseite der Aneroidkapsel entsprechenden Normalstellung mit keinem der ortsfesten Kontakte 9 und 10 in Berührung kommt. Der Kontakt 9 ist an den Leiter α und der Kontakt 10 an den Leiter b angeschlossen.The device shown in the drawing consists of a housing i, the bottom part τ ^{α of} which forms a completely sealed aneroid capsule with a flexible membrane 2 and a bellows 3; this is filled with a gas, the pressure of which is precisely determined for a given initial position of the flexible membrane 2 and the bellows 3. At the free end side of the bellows 3 is a rigid plate 3 ⁰ is attached. One end of a spindle 4 is fastened in the middle of the disk 3 ″. A nut is screwed onto the other end of the spindle 4 and is fastened to the worm wheel 5. The worm wheel 5 is on the housing i, as can be seen from FIG. As can be seen, each rotation of the worm wheel 5 and the spindle nut results in an axial displacement of the non-rotatable spindle 4, so that the bellows 3 can be deformed by turning the worm wheel 5 in such a way that the volume of the aneroid capsule is made larger or smaller and the pressure inside the capsule changes accordingly. The worm wheel 5 meshes with a worm 6 seated on the shaft of the electric motor 7 consist of a series motor with two oppositely directed excitation windings, v one of which is connected to the conductor α and the other to the conductor b , while the free end of the armature winding is connected to the negative pole of the power source. The flexible membrane 2 has in the middle a pin 8 connected to the positive pole of the power source, not shown, with a contact piece located thereon, which plays between two stationary contacts 9 and 10 in such a way that the pressure equilibrium between the outside and inside of the aneroid capsule is maintained corresponding normal position does not come into contact with any of the stationary contacts 9 and 10. The contact 9 is connected to the conductor α and the contact 10 to the conductor b .

Dabei sitzen die Kontakte 9 und 10 zweckmäßig an einer Thermostatvorrichtung 11, die beispielsweise in einem Bimetallstreifen besteht, um in der weiter unten ausgeführten Weise eine Korrektur der Temperaturschwankungen herbeizuführen. ; Außerdem sitzt der Bimetallstreifen 11 an einer drehbar gelagerten, aber nach Einstellung mittels eines Bremsschuhs 13 festklemmbaren Trommel 12. Dieser Bremsschuh sitzt an einem Stift 14, in dem eine Querbohrung 15 vorgesehen ist, die im Zusammenwirken mit einem Rohrstutzen 16, durch den der Stift 14 quer durchgeführt ist, ein Ventil bildet. Das Ganze wird von einer Feder 17 in einer solchen Stellung gehalten, daß der Bremsschuh 13 die Trommel 12 festklemmt und der Stift 14 den Rohrstutzen 16 absperrt; zieht man jedoch am Knopf 18 unter Zusammendrücken der Feder 17, dann wird die Trommel 12 gelöst und die -Bohrung 15 vor die Bohrung des Rohrstutzens 16 gebracht, so daß nun die Aneroidkapsel mit der Außenluft in Verbindung steht.The contacts 9 and 10 are expediently seated on a thermostat device 11, for example consists in a bimetallic strip in order to make a correction in the manner set out below to bring about temperature fluctuations. ; In addition, the bimetal strip 11 sits on one rotatably mounted drum 12, but can be clamped after adjustment by means of a brake shoe 13. This brake shoe is seated on a pin 14 in which a transverse bore 15 is provided which interacts with a pipe socket 16 through which the pin 14 is passed transversely, a valve forms. The whole is held by a spring 17 in such a position that the brake shoe 13 the drum 12 clamps and the pin 14 den Pipe socket 16 shut off; however, if you pull the button 18 while compressing the spring 17, then the drum 12 is loosened and the bore 15 is brought in front of the bore of the pipe socket 16, so that now the aneroid capsule is in contact with the outside air.

Die im ofoenstehe'nden beschriebene Einrichtung arbeitet in folgender Weise: Wie bereits erwähnt, berührt das am Stift 8 sitzende Kontaktstück in Normalstellung keinen der Kontakte 9 und 10. Nimmt der äußere Luftdruck ab, so dehnt sich die Membran 2 unter dem Einfluß des Druckunterschiedes aus, und das am Stift 8 sitzende Kontaktstück gelangt mit dem ortsfest angeordneten Kontakt 10 in Berührung. Dadurch wird der Leiter b unter Spannung gesetzt und der Elektromotor 7 in einer bestimmten Richtung eingeschaltet. Diese Richtung entspricht in Abb. 1 einer Rechtsverschiebung der Spindel 4 und der Scheibe 3^a, so daß sich der Balgen 3 ausdehnt und den Kapselinnenraum vergrößert. Der in der Kapsel herrschende Druck nimmt also ab; sobald er nun von neuem auf den Wert des äußeren Luftdruckes gebracht ist, entfernt sich das am Stift 8 sitzende Kontaktstück vom ortsfesten Kontakt 10, wodurch der Elektromotor abgeschaltet wird. Die vom Elektromotor zurückgelegte Anzahl von Umdrehungen stellt dann ein Maß für den Druckunterschied gegenüber dem anfänglichen Druck dar. Nimmt der äußere Luftdruck nicht ab, sondern zu, dann verbiegt sich die Membran 2 derart, daß das am Stift 8 sitzende Kontaktstück nun mit dem orts- ^J°5 festen Kontakt 9 in Berührung gelangt. Damit wird der Leiter α unter Spannung gesetzt und der Elektromotor in der anderen Richtung angelassen. Die Spindel 4 schiebt den Balgen 3 zusammen, und der innere Druck nimmt so lange zu, bis das am Stift 8 sitzende Kontaktstück den ortsfesten Kontakt 9 verläßt.The device described in the ofoenstehe'nden works in the following way: As already mentioned, the contact piece seated on the pin 8 does not touch any of the contacts 9 and 10 in the normal position. If the external air pressure decreases, the membrane 2 expands under the influence of the pressure difference , and the contact piece sitting on the pin 8 comes into contact with the stationary contact 10. As a result, the conductor b is energized and the electric motor 7 is switched on in a certain direction. This direction corresponds in Fig. 1 of a right shift of the spindle 4 and the disc 3 ^A so that the bellows 3 expands and enlarges the capsule interior. The pressure prevailing in the capsule thus decreases; as soon as it is brought back to the value of the external air pressure, the contact piece sitting on the pin 8 moves away from the stationary contact 10, whereby the electric motor is switched off. The number of revolutions covered by the electric motor then represents a measure of the pressure difference compared to the initial pressure. ^J ° 5 fixed contact 9 comes into contact. This puts the conductor α under tension and starts the electric motor in the other direction. The spindle 4 pushes the bellows 3 together, and the internal pressure increases until the contact piece seated on the pin 8 leaves the stationary contact 9.

Bei Temperaturschwankungen würde die Ausdehnung des in der Aneroidkapsel eingeschlossenen Gases zu Fehlanzeigen führen, da dann der Druck ¹³-5 in der Kapsel zunehmen und das System ansprechen würde, obwohl sich der äußere Luftdruck nicht verändert hätte. Zur Vermeidung einer solchen Fehlanzeige wird erfmdungsgemäß die beispielsweise in einem Bimetallstreifen 11 bestehende ^lao Thermostatvörridhtung vorgesehen. Bei zunehmender Temperatur, wobei sich die Membran 2 unter dem Einfluß der inneren Luftdruckerhöhung auszuwölben sucht, verstellt der Bimetallstreifen 11 die beiden Kontakte 9 und 10 nach links in Fig. 1, ¹²S um die in der gleichen Richtung erfolgende Ver-In the event of temperature fluctuations, the expansion of the gas enclosed in the aneroid ^{capsule would lead to incorrect displays, since the pressure 13} -5 in the capsule would then increase and the system would respond, although the external air pressure would not have changed. To avoid such a failure indicator for example, existing in a bimetallic strip 11 is provided ^lao Thermostatvörridhtung erfmdungsgemäß. With increasing temperature, whereby the diaphragm 2 searches bulge under the influence of internal air pressure increase, the bimetal strip 11 moves the two contacts 9 and 10 to the left in Fig. 1, ¹² to S which is made in the same direction comparison

Schiebung des Stiftes 8 und des daran sitzenden Kontaktstückes auszugleichen. Ebenso werden die beiden Kontakte 9 und 10 bei abnehmender Temperatur selbsttätig nach der rechten Seite von Fig. ι verschoben und gleichen so das unter dem Einfluß der Druckverminderung in der Aneroidkapsel erfolgende Zusammenziehen der Membran 2 aus.Compensate for the displacement of the pin 8 and the contact piece seated on it. Likewise, the both contacts 9 and 10 with decreasing temperature automatically to the right side of Fig. Ι shifted and so the same under the influence of the pressure reduction in the aneroid capsule resulting contraction of the membrane 2 from.

Die in der beschriebenen Weise ausgebildete Einrichtung kann eine beliebige, für Druckmeßgeräte bereits bekannte Anwendung erfahren. Bei Verwendung als Höhenmesser sind Mittel zum Voreinstellen vorgesehen, die darin bestehen, daß der Innenraum der Aneroidkapsel auf den Luftdruck des Abflugplatzes gebracht wird und die Kontakte 9, 10 derart eingestellt werden, daß sie bei diesem Druck nicht mit dem an dem Stift 8 sitzenden Kontaktstück in Berührung gelangen. Zu dieser Einstellung braucht man nur den Knopfgriff 18 gegen die Wirkung der Feder 17 herauszuziehen. In diesem Augenblick gelangt die Querbohrung 15 vor die Bohrung des Rohrstutzens 16 und setzt dadurch den Innenraum der Aneroidkapsel mit dem Außenraum in Verbindung; außerdem löst sich der Bremsschuh 13 von der Trommel 12, so daß die Kontakte 9 und 10 frei in ihre Normalstellung gelangen können.The device designed in the manner described can be any one for pressure gauges experience already known application. When used as an altimeter are means for Presetting provided, which consists in the fact that the interior of the aneroid capsule to the air pressure of the departure airport is brought and the contacts 9, 10 are set so that they at this pressure do not come into contact with the contact piece seated on the pin 8. to this setting you only need to pull out the knob 18 against the action of the spring 17. At this moment the transverse bore 15 comes in front of the bore of the pipe socket 16 and thereby communicates the interior of the aneroid capsule with the exterior; aside from that releases the brake shoe 13 from the drum 12, so that the contacts 9 and 10 freely in their Can reach normal position.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 tritt an - Stelle des Balgens 3 ein in einer Zylinderbohrung des Gehäuses¹1 gleitend geführter Kolben 3^&. Zur Abdichtung können dabei Kolbenringe verwendet werden, die in bei 19 ersichtlichen Ringnuten liegen.. The bellows 3, a slidably guided in a cylinder bore of the housing ¹ 1 piston ³ point - in the embodiment of Figure 3 replaces. Piston rings which are located in the ring grooves shown at 19 can be used for sealing.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Air pressure measuring device with aneroid capsule, characterized in that the Aneroid capsule if the pressure inside it deviates from that at measuring pressure a contact device depending on the sign of the pressure difference operated, so that this is a switchable electric motor in one direction or the other start up and can act on the aneroid capsule that the internal pressure of the pressure to be measured and the latter by the total number of engine revolutions is shown.

i2. Luftdruckmeßeinriehtung according to claim 1, characterized in that the aneroid capsule has two bendable or adjustable walls, one of which (2) controls the electric motor (7) via the contact device (8, 9, 10), while the other ( ^3a or 3 ⁶ ) is connected to a gear (4, 5, 6) controlled by this electric motor in such a way that it returns the former (2) to the normal position by restoring the pressure equality.

3. Air pressure measuring device according to claim i, characterized in that the stationary contacts (9, 10) of the contact device sit on a support part, the position of which is monitored by a thermostat device which changes under the influence of Temperaturver pressure fluctuations inside the aneroid capsule.

4. Air pressure measuring device according to claim 3, characterized in that the thermostat device consists in a bimetallic strip (11) as a carrier.

5. Air pressure measuring device according to claim 3 or 4, characterized in that the Thermostat support part on a rotatably mounted for adjustment, but usually by a brake device (13) clamped drum · (12) sits.

6. Air pressure measuring device according to claims, characterized in that the aneroid capsule for the purpose of presetting by means of a valve-like trained member can be connected to the outside air.

7. Air pressure measuring device according to claim 5 and 6, characterized by simultaneous actuation the braking device and the valve.

8. Air pressure measuring device according to claim 7, characterized in that the braking device consists of a brake shoe (13) which seated at the end of a pin (14) pulled into the braking position by a spring (17), wherein this pin in this way through a pipe socket connecting the aneroid capsule with the outside air (16) is passed that it closes this pipe socket in the normal position and reconnects with the outside air when pulled out.

1 sheet of drawings

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