FI60077C - Magnetisk tryckindikator - Google Patents

Description

ΓβΙ mvKUULUTUSJULKAISU A Π n ry rj J3f£ IBJ (11) utläcgningsskrift 600 7 7 (51) Kv.ik.Vci.3 G 01 I 19/12 // G 01 L 9/14 SUOMI—FINLAND (21) p*t#nttlh,k,mu*-**·"*»«“·"«* 2343/73 (22) Hakamltplivl — Ansekntnpdag 23.07 73 (23) AJkupUvl—Clltt|h«tid«( 25.07.73 (41) Tulkit |ulklMkil — Bllvlt offantllg a ,

Patentti· ja rekisterihallitus (44) NthUvtksIpuion |i kuuLJullcalsun pvm. —

Patent· och registerstyrelsen Anrtkin uttajd och utl.ikrtfwn publicend 31*07.81 (32)(33)(31) Prydatty etuoikeus—Baflrd prtorltet 27*07.72 USA(US) 27585^ (71) Pall Corporation, Glen Cove, New York, USA(US) (72) Roydon B. Cooper, Locust Valley, New York, USA(US) (7*0 Oy Kolster Ab (54) Magneettinen paineenilmaisin - Magnetisk tryckindikator

Missä tahansa järjestelmässä, jossa juokseva aine, kuten hydraulinen paineneste, tms. viedään suodattimen läpi, käytetään tavallisesti välinettä, joka osoittaa milloin suodatinelementti on kuormittunut ja on vaihdettava.

Koska paineen lasku suodattimen lautta kasvaa suhteessa saasteiden kasaantumiseen siihen, voidaan sopiva ilmaisu saada ilmaisimella, joka toimii silloin, kun ohjaava paine suodattimen kautta saavuttaa ennalta määrätyn arvon. Monia tällaisia laitetyyppejä on saatavissa, joissa ilmaisuväline toimii mekaanisesti tai sähköllä tai maulla tavoin.

Eräs yksinkertainen ja hyvin menestyksellinen ilmaisulaitetyyppi on magneettinen paineeilmaisin, joka esitellään David B.Pallin US-patentissa n:o 2 942 572· Tässä laitteessa on ensimmäinen magneettinen väline järjestetty vetämäänpuoleensa toisen magneettivälineen niin kauan kuin kahta välinettä erottaa välimatka, joka on pienempi kuin ennalta määrätty. Vaikuttava väline pakottaa toisen magneettielementin ilmaisuasentoon aina kun tämä välimatka ylitetään. Ensimmäistä magneettivälinettä voi liikuttaa edestakaisin männän avulla, joka reagoi paineen muutoksiin ja normaalisti ennalta määrätty voima pakottaa sen kohti toista magneettivälinettä. Toista magneettivälinettä voi myös liikuttaa edestakaisin männän avulla ja kun magneettinen vetovoima pitää sen kohti ensimmäistä välinettä, kun se on tarpeeksi lähellä sitä, sen pakottaa normaa- 2 60077 listi poispäin ensimmäisestä välineestä voima, joka kykenee voittamaan magneettisen vetovoiman aina kun ennalta määrätty välimatka erottaa ensimmäisen ja toisen välineen toisistaan. Magneettisen vetovoiman suuruus suhteessa jousen voimaan määrää ennalta määrätyn ohjauspaineent jolla laite toimii. Laitteen voi näin ollen suunnitella toimimaan millä tahansa halutulla ohjauspaineella vain säätämällä nämä voimat.

Tämän laitteen tavallisessa muodossa toinen magneettiväline liikkuu edestakaisin niin, että se ulkonee kotelosta käynnistyksen jälkeen. Toisessa muodossa toinen magneettiväline liikkuu edestakaisin antaakseen sähkösignaalin käynttiinpanon jälkeen. Molemmissa tapauksissa laite voi toimia väärin, jos lika estää toisen magneettivälineen edestakaisen liikkeen tai jos syöpyminen tai kuluminen vaikeuttaa liikettä. Lisäksi tarvitaan hyvin suuria magneettina jousivoimia käyntiinpanon varmistamiseksi halutulla ohjauspaineella suoda-tinelementin poikki ja turhan käytön estämiseksi, jonka aiheuttavat kiihdytys-tai värinävoimat. Jälkimäinen tekijä on ongelma varsinkin silloin, kun laitetta on käytettävä osana liikkuvassa ajoneuvossa, esim. lentokoneessa ja järjes-telmä toimii juoksevan aineen satojen kg/cm paineella, esim. lentokoneen hydraulisessa järjestelmässä. Kahta edestakaisin liikkuvaa elementtiä käyttävä malli asettaa rajoituksia laitteen vastustuskyvylle kiihdytyksen aiheuttamaa, turhaa käyttöä vastaan ja laitteen koolle- ja painolle. Jos ensimmäinen magneettiväline painaa esim. 2 grammaa ja toinen 10 grammaa ja molemmilla on parhaalla tavalla muotoillut päät, voidaan kehittää noin 100 gramman enimmäisvoi-ma ei-käytetyssä asennossa, kun seinämän paksuus magneettivälineIden välillä on 0,635 mm» mikä on suunnilleen alaraja, joka kykenee jatkuvasti kestämään järjestelmän 210 kg/cm käyttöpaineen. Jousivoima, joka kytketään toiseen magneettivälineeseen parhaan reagoinnin saamiseksi juoksevan aineen ennalta määrättyyn ohjauspaineeseen, voi olla noin 50 grammaa. Tämä sallii turhan käytön tai uudelleenasetuksen voiman vaikutuksesta, jonka 25 G:n kiihdytys jommassakummassa aksiaalisessa suunnassa saa aikaan. Käytännössä ei kohtuullisen kevyttä rakennetta,jonka kokonaispaino on alle 40 grammaa, voi saada vastustamaan yli 20 G:n kiihdytysten aikaansaamia voimia.

Keksinnön mukaisesti on kehitetty magneettinen differentiaalipainemitta-ri, jonka voi panna toimimaan hyvin alhaisilla voimilla ja joka on vähemmän altis virhetoiminnalle, johtuen ilmaisuvälineiden pyörivästä eikä edestakaisesta käytöstä. Laitteessa on pyörivä, magneettinen ilmaisuväline,joka ensimmäisen magneettivälineen edestakaisen liikkeen jälkeen pyörii akselin ympäri ilmaisu-asentoonsa. , Tässä käytettynä sana "magneettinen" tarkoittaa sekä aineita, jotka ovat kestomagneetteja, että aineita, joita magneetit Vetävät puoleensa magnetoiden nämä joko pysyvästi tai väliaikaisesti.

Keksinnön mukainen laite sisältää edestakaisin liikkuvan magneettiväli- 3 60077 neen, joka on välimatkan päässä pyörivästä magneettivälineestä tai pitimestä, jonka se on suunniteltu vetämään puoleensa tai työntämään pois, niin kauan kuin kaksi välinettä tai edestakaisin liikkuva väline ja pidin ovat keskinäisten magneettivoimakenttiensä sisällä, jolloin pyörivä magneettiväline pidetään normaalisti ensimmäisessä asennossa, ensimmäisen vaikuttavan välineen, joka pitää edestakaisin liikkuvan magneettivälineen kohti pyörivää magneettivälinet-tä tai pidintä tai siitä pois ja toisen vaikuttavan välineen pyöritettävän magneettivälineen pyörittämiseksi pyörimisakselin ympäri kulmassa edestakaisin liikkuvan magneettivälineen liikkeen akseliin nähden ensimmäisestä asennosta ilmaisuasentoon, aina kun kahden magneettivälineen välimatka muuttuu. Edestakaisin liikkuvan magneettivälineen voi liikuttaa männän kanssa tai se on mäntä, se liikkuu ensimmäisestä asennosta toiseen reagoiden paineen muutoksiin ja ennalta määrätty voima pakottaa sen normaalisti kohti pyörivää magnettivälinet-tä tai pidintä tai tästä pois. Pyörivä magnattiväline voi pyöriä akselin ympäri ja magneettinen vetovoima pitää sen edestakaisin liikkuvaa magneettivälinettä tai pidintä kohti, kun se on tarpeeksi lähellä sitä, mutta normaalisti sen pakottaa poispäin edestakaisin liikkuvasta välineestä tai pitimestä voima, joka voi voittaa magneettisen vetovoiman edestakaisin liikkuvaan välineeseen tai pitimeen, aina kun kaksi magneettivälinettä tai pidin ovat ennalta määrätyn välimatkan päässä toisistaan.

Edestakaisin liikkuva magneettiväline ja pyörivä väline voivat olla magneetteja tai magneettien vetämiä. Pidin on kiinteä ja sijoitettu näiden välille erottaen ne ennalta määrätyllä välimatkalla, joka on vähintään sama kuin pitimen välysmatka, ja se voi olla magneetti tai magneettien puoleensa vetämä, niin että ainakin yksi magneettiväline tulee vedetyksi pitimen puoleen. Toisen voi pidin tai muu magneettiväline vetää puoleensa tai työntää pois.

Kahdesta magneettivälineestä ja pitimestä on ainakin yksi väline magneetti. Näistä osista (missä tahansa yhdistelmssä) ovat kaksi mieluiten magneetteja ja haluttaessa voivat kaikki kolme olla magneetteja, mutta kolme ei ole aina yhtä edullinen lukumäärä kuin kaksi. Pidin voi lisäksi olla tehty ei-magneettisesta aineesta.

Joe pidin on magneetti ja edestakaisin liikkuva magneettiväline ja pyörivä väline tulevat vain vedetyiksi sen puoleen, toimii laite siksi, että edestakaisin liikkuva magneettiväline liikkuessaan pitimestä pois tai sitä kohti muuttaa magneettisen kentän pitimen ja pyörivän magneettivälineen välissä.

Pidin toimii normaalisti erottavana seinämänä edestakaisin liikkuvan ja pyörivän magneettivälineen välissä ja estää juoksevan aineen muodostaman yhteyden tilojen välillä, joissa edestakaisin liikkuva magneettiväline ja pyörivä väline liikkuvat,,'' Pidin voi olla näiden tilojen välille sovitettu kappale tai tällaiset tilat muodostavan kotelon erottamaton esa. Jos tilat ovat porauksia, jotka ovat tavallisesti koaksiaaliset, voi pidin sulkea ja erottaa porauksen 4 60077 kaksi osaa toisistaan ja muodostaa kaksi umpipäistä porausta, joiden sisällä kaksi magneettivälinettä liikkuvat.

Pyörivänä, magneettisena ilmaisuvälineenä käytetään mieluiten kuulaa tai sylinteriä, joka pyörii akselin ympäri, joka sijaitsee kulmassa edestakaisin liikkuvan magneettivälineen liikkeen akseliin nähden ja sen kanssa voi pyöriä yhdessä magneettiväline tai pidin. Pyörivän magneettivälineen pyöriminen on estetty, kun edestakaisin liikkuva magneettiväline tai pidin vetää puoleensa sillä olevan magneettivälineen tai pitimen. Aina kun edestakaisin liikkuva magneettiväline liikkuu poispäin pyörivästä magneettivälineestä tai pitimestä niin paljon, että magneettinen vetovoima tulee vähennetyksi ja jousivoima voi voittaa magneettisen vetovoiman pyörivän magneettivälineen ja edestakaisin liikkuvan magneettivälineen tai pitimen välillä, pyörii kuula tai sylinteri antaen signaalin. Kuulalla tai sylinterillä on mieluiten säde, joka on suurempi kuin matka, jonka sisällä sen päällä oleva magneettiväline tai pidin tulee vedetyksi magneettisella voimalla kohti edestakaisin liikkuvaa magneettivälinettä tai pidintä.

Pyörivällä magneettivälineellä voi kuitenkin olla toisenlaiset muodot.

Se voi esim. olla yksinkertainen tankomagneetti, joka on asennettu pyöritettävänä keskipisteensä kohdalla tapille tai akselille, pyörittäen tangon päässä olevat navat edestakaisin liikkuvan magneettivälineen magneettisen vetovoiman kenttään tai siitä pois.

Pyörivän magneettivälineen navat voi lisäksi erottaa 180° verran toisistaan, kuten tangossa, diametraalisesti tai pienemmässä kulmassa pyöritettävinä, sijoittamalla magneetti jänteen tapaan akselin ympärillä muodostuvan kierto-ympyrän poikki, tai taivuttamalla magneettiväline tällaiseen kulmaan.

Pyörivän magneettivälineen voi tasapainottaa tasaisesti, niinettä pyörimisakseli on sen painopisteen kohdalla tai sen lähellä, niin että se pyörii vapaasti, ja sen voi pysäyttää missä tahansa valitussa kiertoasennossa magneettisella vetovoimalla tai joueivälineen tai pysäyttimen avulla. Sen voi myöskin kuormittaa niin, että se tulee lepäämään valitussa kiertoasennossa painovoiman vaikutuksesta. Tämän voi tehdä sijoittamalla magneettiosa, joka on verraten raskas, sopivaan ei-säteittäieeen tai epäkeskiseen asentoon, tai sijoittamalla se mäteittäisesti tai diametraalisesti, mutta keskipisteen toiselle puolelle tai niin, ettäisompi osa on toisella puolella esim. umpiporaukseen.

Parhaana pidetyssä toteutusmuodossa pyörivän magneettivälineen kierto-akseli ulottuu sen painopisteen läpi tai aivan sen lähellä, niin että värinän tai kiihdytyksen vaikutus on mahdollisimman pieni tai nolla, silloinkin, kun nämä voimat ovat hyvin suuria. Pyörivän magneettivälineen voi varustaa magneet-tieiseellä, jolla on kiilan tai kartion muoto tai porrastettu muoto, joka toimii pysäyttimenä, niin että, kun edestakaisin liikkuva magneetti tulee liikutetuksi ennalta määrätyn, aksiaalisen matkan, pyörivä magneettiväline pyörii en- 5 60077 naita määrätyssä, rajoitetussa kaaressa. Differentiaalipaineen ilmaiseva mittari voidaan saada lineaarisella 1 garitmisella tai muulla, porrasmaisella suhteella kytketyn ohjauspianeen ja lukeman välillä, magneettisiseen kiila- tai kartio- taiporrasmuodon ja edestakaisin liikkuvan magneetin oikealla geometrialla, sopivalla ensimmäisellä ja toisella, vaikuttavalla välineellä ja ilmaisevalla osoittimella joka pyörii pyörivän magneettivälineen kanssa, tai piirtämällä viivoja sen pinnalle.

Jos pyörivä magneettiväline on tasapainotettu hyvin akselinsa ympärillä, sen voi tehdä hyvin suureksi, niin että sen näkee helposti kaukaa. Hyvin tasapainotetun, pyörivän magneettivälineen pyörimisen voi estää pienellä, magneettisella voimalla sen ja edestakaisin liikkuvan magneettivälineen tai pitimen välillä, jolloin niiden välimatka ja pitimen tai väliseinän paksuus voivat olla verraten suuret, esim. 1,27-2,54 tai suurempia. Laitetta voi näin ollen käyttää ilmaisemaan pienet paine-erot järjestelmän juoksevan aineen hyvin suurilla paineilla, jolloin joissakin sovellutuksissa laitteen käyttöalue on paljon laajempi kuin laitteen, jossa on kaksinkertainen, edestakaisin liikkuva magneettiväline.

Toisessa toteutusmuodossa voidaan pyörivä magneettiväline varustaa sähkön johtavalla aineella ainakin osalla sen pinnasta tai koko pinnalla. Yhtä tai useampaa kosketuselektrodia voidaan käyttää, jotka koskettavat sähkön johtavaa pintaa vasten. Toisesea asennossa muodostuu kosketus sähköpiirin sulkemiseksi ja toisessa kosketus katkeaa. Näin voidaan antaa signaali pyörivän magneettivälineen pyörimisestä. Lisäksi voidaan kehittää sähköreaktio, joka korjaa automaattiäesti näin ilmaistun painetilan.

Pyörivän magneettivälineen pyörimisen ilmaisun voi tehdä näkyväksi värjäämällä sen pinnan eri osat eri silmiin pistävillä väreillä, jotka näkyvät kotelon ulkopuolelta tai pyörittämällä neulaa tai osoitinta, joka on kiinnitetty akselille tai tapille, kotelon asteikon ympäri. Pyörivän magneettivälineen voi myös suunnitella antamaan sähkösignaalin sen pinnalla olevan ulkoneman avulla, joka kytkee katkaisimen tai laukaisemalla magneettinen kytkin pyörivän magneettivälineen pyörimisen jälkeen, joka vaihtaa päinvastaiseksi tai muuttaa muulla tavoin napojensa asennon käyntiinpanon jälkeen. Sähkösignaali voi laukaista kellon tai valon tai aikaansaada muutoksen juoksevan aineen järjestelmässä, esim. sulkea venttiilin tai katkaista virtauksen.

Edestakaisin liikkuvalla magneettivälineellä voi olla mtidi tahansa monista muodoista. Se voi esi . olla mäntä tai männän osa, kuten näytetään piirustuksissa, joka voi olla sylinterin muotoinen. Se voi myös olla mäntä tai männän osa, jolla on suuri pinta-alue, taipuisa lautanen tai kalvo, kuten on selitetty esim. US patentissa n:o 3 077 176, joka on myönnetty helmikuun 12 p:nä 1965 David B.Pallille et ai. tai palkeet.

Pyörivä magneettiväline voi myös olla mäntä tai männän osa, joka on suun- 6 ο υ U 7 7 uiteltu pyörimään akselin ympäri kulmassa edestakaisin liikkuvan magneettivanneen liikkeen akseliin nähden. Akseli on mieluiten kohtisuorasti edestakaisen liikkeen akseliin, mutta sen kulma voi olla 50-130° tähän akseliin nähden. Sen voi tehdä ilmaisimen kotelon ulkopuolelta näkyväksi näkyvän ilmaisun saamiseksi. Sen voi myös järjestää käyttämään pyörimisen jälkeen mekaanisesti, sähköllä tai magneettisesti kytkintä, kuten US patentissa n:o 3 077 054* joka on myönnetty helmikuun 19 päivänä 1965 David B.Pallille, tai liikuttamaan ilmaisinta, esim. osoitinta tai magneettisia kuituja, joko suoraan tai magneettisesti. Tämän voi tehdä käyttämällä uloketta tai pysäytintä, joka pyöritetään käyt-töasentoon.

Ensimmäinen vaikuttava väline, joka pitää edestakaisin liikkuvan mag-neettivälineen kohti pyörivää magnettivälinettä tai pidAntä tai siitä pois, voi olla vetävä tai peistyöntävä, magneettinen voima edestakaisin liikkuvan ja pyörivän magneettivälineen välillä, jolloin vähennetään järjestelmässä tarvittujen, tärkeiden osien lukumäärä kolmeen, nimittäin kaksi magneettivälinet-tä ja vaikuttava väline ilmaisuosaa varten. Ensimmäinen vaikuttava väline voi myös olla jousi, kartiojousi tai rengasmainen lautasjousi, esim. Belleville-jousi. Toinen vaikuttava väline, joka pyörittää pyörivää magneettivälinettä, voi myös olla jousi, tääeä tapauksessa vääntöjousi. Toinen vaikuttava väline voi myös olla kolmas magneetti, kuten on esitelty M.P.L. Siebelin US patentissa n: o 3 140 690, jolloin valinnan mukaan voidaan käyttää jousta tai olla sitä käyttämättä.

Piirustuksissa näytetään keksinnön parhaana pidetyt toteutusmuodot.

Kuvio 1 esittää pitkittäistä läpileikkauskuvantoa keksinnön mukaisesta, tyypillisestä paineeilmaisimesta, jossa ilmaisuväline on kuulan muodossa, jossa on värillinen kvadrantti, joka on suunniteltu nähtäväksikotelon ulkopuolelta, jossa laite sijaitsee ja siinä nähdään paineenilmaisin ei-käytetyssä asennossa, kuvio 2 esittää toista pitkittäistä läpileikkauskuvantoa kuvion 1 pai-neenilmaisimesta ja se näyttää laitteen käytetyssä asennossa, kuvio 3 esittää poikkileikkauskuvantoa pitkin kuvion 1 viivaa 3-3 nuolien suunnassa nähtynä, kuvio 4 esittää poikkileikkauskuvantoa pitkin kuvion 1 viivaa 4-4 nähtynä nuolien suunnassa, kuvio 5 esittää pitkittäistä läpileikkauskuvantoa pitkin kuvion 1 viivaa 5-5 nähtynä nuolien suunnassa, ja kuvio 6 esittää pitkittäistä läpileikkauskuvantoa kuvion 1 esittämän paineeilmaisimen toisesta toteutusmuodosta, jossa kuula-ilmaisuvälineessä on pysäytin, joka on suunniteltu käyttämään kytkintä..

Kuvioiden 1-5 näyttämä paineenilmaisin sisältää edestakaisin liikkuvan magneettiosan 1 ja pyörivän magneettiosan 2, jotka on asennettu magneettisesta aineesta tehdyn, erottavan seinämän tai pitimen 3 vastakkaisille puolille kote- 7 60077

Ion 4 sisällä, joka voi olla joko magneettista tai ei-magneettista ainetta. Osat 1 ja 2 on sijoitettu seinämän tai pitimen 3 viereen magneettiset navat vastakkain, niin että niiden välinen magneettinen vetovoima vetää kutakin kohti seinämää. Magneettinen osa 1 koostuu mieluiten pysyvästi magnetoidusta aineesta, kuten Alnico Virsta, Alnico VIII:sta tai keraamisesta, magneettisesta aineesta tms. Magneettisen osan 2, samoin kuin osan 1, voi tehdä sopivasta magneettisesta aineesta, kuten raudasta. Seinämä 3 on tehty sopivasta magneettisesta aineesta, kuten esim. raudasta, mutta sen voi myös tehdä ei-magneettisesta aineesta.

Putkimaiseen mäntään 3 on asennettu magneettiosa 1, joka on tuettu liukuvana kotelon 4 sylinterimäisessä porauksessa 6 ja jonka pakottaa kohti seinämää tai pidinta 3 väline 7» joka on tässä kierukkapuristusjousi. Putkimaisen männän 5 ja magneettisen osan 1 voi myös tehdä yhtenä kappaleena magneettisesta aineesta. Jotta estettäisiin juoksevaa ainetta kulkemasta rengaskansiosta Θ porauksen 6 toisessa päässä toisessa päässä olevaan tilaan S, käytetään nesteen-pitävää tiivistettä porauksen 6 ja männän 3 välissä 0-renkaan 10 muodossa, joka on tehty teflonista tai muusta sopivasta tiivistysaineesta. Tiivistyksen voi myös aikaansaada pienillä toleransseilla männän ja porauksen välillä ja tiivistysrenkaat voi jättää pois. Kierukkajouei 7 valitaan halutun käyttöpaineen mukaan, jotta mäntä 3 voi liikkua pois seinämästä 3 porauksessa 6, aina kun paine männän 3 tässä päässä ylittää paineen toisessa päässä määrällä, joka on sama kuin käyttävä ohjauspaine.

Keksinnön tässä toteutusmuodossa on paineenilmaisin suunniteltu mittaamaan paineen aleneminen paineeseen vaikuttavan osan, kuten suodattimen, poikki (ei-näytetty, mutta esitelty US patentissa n:o 2 942 572). Paineen alainen, juokseva aine vaikuttaa näin ollen osaan, esim. suodattimeen, tulojohdon kautta (ei näytetty) ja se poistuu osan toisella puolella ulosmenojohdon kautta (ei-näytetty) . Kotelossa 4 oleva poraus 12 on virtaavan aineen kautta yhteydessä tulojohdon kanssa ja se yhdistää tulojohdossa olevan juoksevan aineen paineen rengaskammioon Θ männän 5 toisella puolella, kun taas tila 9 männän 5 toisella puolella on juoksevan aineen kautta paineyhteydessä ulosmenojohdon kanssa aukon 39 kautta. Paineen ero tulo- ja uloemenojohtojen välillä on mitta paineen alenemisesta suodattimen tai muun, paineeseen vaikuttavan osan poikki ja siten sen tukkeentumisesta ja eri paineet tulevat näin välitetyiksi männän 5 vastakkaisille puolille.

Sisälle tulevan, juoksevan aineen kantaman lian aiheuttaman porauksen 12 ja/tai kammion Θ tukkeentumisen estämiseksi, joka voisi estää männän liikettä, voidaan sopiva rengasmainen suodatinelementti panna kotelon 4 ulkopuolelle porauksen 12 yli.

Männän 5 kokoonpanon helpottamiseksi on porauksen 6 avoin pää suljettu kannella 13 ja kansi pitää jousen 7 pohjan männän 5 vastetta 14 vasten. Kansi β 60077 on kiinnitetty pysyvästi koteloon 4 laipalla 15· Jousen voi myös pitää kiinni kotelo, johon ilmaisin on asennettu, jolloin kannen voi jättää pois.

°einämä tai pidin 3 on kotelon 4 erottamaton osa ja se muodostaa kotelon 4 toisen porauksen 16 alapään, mutta sen voi myöskin sovittaa paineella vuodon-pitävästi kotelon poikki porausten 6 ja 16 erottamiseksi. Poraus 16 on koakei-aalinen porauksen 6 kanssa, mutta sen ei tarvitseeitä olla.

Koteloon 4 on kiinnitetty pystysuoran porauksen 16 kehäseinämän 17 yläreunan poikki tapit 18,19» jotka pyörivät istukoissa 20,21, näiden kiinni pitäminä, joita muodostavat seinämän 17 yläpää ja kansi 30. Kansi 30 on läpinäkyvää muovia ja siinä on sisäpuolella laipoitettu reuna 31 , joka kytkeytyy kotelon 4 ulkopuolisen laipan 32 päälle.

Kuula 23, joka on epämagneettista ainetta ja tässä tapauksessa muovia, kuten nailonia tai teflonia on asennettu kiinteästi tapeille 18,19, mieluiten niin, että kiertoakseli on sen painopisteessä ja se pyörii mukana. Kuulassa on läpi ulottuva, diametraalinen poraus 24, johon on pantu puristussovitteena magneettinen osa 2, jonka molemmat päät ulkonevat hieman porauksesta kuulan pinnan ohi. Poraus 24 on kohtisuora tappien 18,19 akseliin nähden, niin että magneettinen osa 2 pyörii tappien akselin ympäri. Diametraaliseen istukkaan 25 on kiinnitetty tapin 18 kanssa koaksiaalisesti vääntöjousi 26. Tapin 18 päässä oleva nuppi 27 helpottaa tapin ja kuulan 23 kiertämistä käsin ilmaisimen asettamiseksi uudelleen käytön jälkeen, kuten kohta selitetään. Pölytiivisterengas 33. joka on silikonia tai teflonlhuopaa, estää saasteiden tulon istukan 20 kautta tapin 18 ohi istukkaan 25 ja porauksen 16 sisälle. Vääntöjousi pyrkii kiertämään kuulan 23 ja magneettisen osan 2 pois pitimestä 3 kuvion 2 näyttämään asentoon, mutta magneettisen osan 2 ja kuulan 23 pitää normaalisti kuvion 1 näyttämässä asennossa magneettinen vetovoima pitimeen 3 ja magneettiseen osaan 1. Näiden osien välinen vetovoima riittää tämän tekemiseksi niin kauan kuin magneettisten osien 1 ja 2 viereisiä päitä erottaa ennalta määrättyä välimatkaa pienempi matka, esim. 1,587 mm matka. Aina kun magneettinen osa 1 tulee siirretyksi pois osasta 2, niin että niiden vierekkäisten päiden välissä on yli 1,58? mm:n välys, voittaa tästä seuraavan pienemmän magneettisen vetovoiman «jousen 26 voima ja kuula 23 ja osa 2 tulevat pyöritetyiksi pois seinämästä 3 kuvion 2 näyttämään asentoon.

Kuulan 23 kaksi pintapuoliskoa 28,29 voi värittää eri värein, kuten silmiin pistävällä punaisella 29 tai oranssilla ja 28 vihreällä tai valkoisella. Kannen 30 läpi voi sitten nähdä milloin laite on pantu käyntiin, koska puoliskon 29 punainen tai oranssi väri näkyy, kuten kuviossa 2.

Jotta estettäisiin kuulaa 23 ja magneettista osaa 2 pyörimästä kokonaista 360° ja palaamasta lähtöasentoon käyntiinpanon jälkeen, kytkee kuulasta 23 ulkoneva pysäytyspuikko 34 olakkeen 37 porauksen 16 sisäseinämällä (kuten näkyy parhaiten kuviossa 5)· Kun kuula on pyörinyt 180°t iskee pysäytin 34 olak- 9 60077 keeseen 37» kuten näytetään katkoviivoin kuviossa 5, ja kuula tulee pidetyksi , tässä, jolloin pyöriminen pysähtyy 180°:n kohdalla*

Kuulan 23 ei-käytetyssä asennossa tappi 34 lepää myöskin olakkeella 37, mutta porauksen 16 toisella puolella, kuten näytetään katkoviivoin kuviossa 5* Kohouma 67» joka ulkonee ulospäin kannesta 30, muodostaa välyksen tapin 34 kaa-rimaista liikettä varten yhdestä asennosta olakkeella 37 toiseen, kun kuula 23 on pantu käyntiin ja se on palannut normaaliin asentoonsa.

Kuulan 23 pyörimisen voi rajoittaa haluttuun astelukuun sijoittamalla sopivasti tappi 34 kuulalla ja yhdessä toimiva pysäytin 37* Pyörimisen voi myös pysäyttää 180° kohdalla tai missä muualla tahansa kolmannen magneetin avulla joka on porauksen 16 seinämänseä ja joka on suunniteltu vetämään puoleensa ja pitämään magneetin 2 halutussa asennossa magneettisella voimalla, joka on voimakkaampi kuin se, jonka kohdistavat magneettinen osa 1 ja pidin 3*

Tavallinen, himetallinen osa 38 pakotetaan porauksen 16 pään sisäseinä-mää vasten, jossa sen oma jousivoima pitää sen. Bimetallinen osa 38 koostuu mieluiten kahdesta kaarimaisesta sisemmästä ja ulommasta liuskaosasta 63, 66, jotka on liitetty esim. hitsillä ja jotka on suunniteltu taipumaan sisäänpäin alenevien läi^ötilojen myötä. Normaalilämpötiloissa osan 38 vähimmäissäde on suurempi kuin kuulan 23 ja kuula 23 voi pyöriä vapaasti porauksessa 16 käytettäessä. Alle ennalta määrätyn arvon omaavissa lämpötiloissa, joissa esim. suodatettavan nesteen viskositeetti kasvaa huomattavasti, esim. 0,3-16,6° lämpötilassa, osa 38 supistuu sisäänpäin, niin että sisäliuska 63 ulottuu juuri syvennyksen 69 sisälle kuulalla, siten kytkien syvennyksen reunan ja estäen kuulan pyörimisen paineen aistivan, magneettisen osan käyntiinpanon jälkeen.

Käytössä tulojohdossa vallitseva juoksevan aineen paine tulee johdetuksi johdon 12 kautta sylinterimäisen porauksen 6 tilaan 8 pakottaa magneettisen osan 1 ja männän 3 pois seinämästä 3 jousen 7 voimaa vasten ja ulosmenojohdon painetta vastaan, joka menee tilaan 9 aukon 39 kautta. Aina kun ero tulo- ja lähtö-paineiden välillä on suurempi kuin jousen 7 voima, tulee mäntä 3 ajetuksi pois porauksen 6 seinämästä 3· Kun magneettinen osa 1 on siirtynyt asentoon, joka on yli 1,387 mm:n välimatkan päässä magneettisesta osasta 2, on niiden välinen magneettinen vetovoima pienempi kuin jousen 26 voima ja magneettinen osa 2 tulee pyöritetyksi pois seinämästä 3» kunnes kuulan 23 punainen tai oranssi pinta 29 näkyy kannen 30 läpi, ja tappi 34 kytkee pysäyttimen 37, niin että vääntöjousi 26 pitää kuulan 23 lujasti kuvion 2 näyttämässä käyttöasennoesa.

Tässä asennossa kuula 23 osoittaa, että paine-ero on suurempi kuin ennalta määrätty arvo, jonka mukaan jousi 7 on valittu. Jousen 7 voi esim. järjestää niin, että se sallii magneettisen osan 1 poisajamisen seinämästä 3 aina kun paine-ero ylittää 2,45 kg/cm paineen, jolloin se antaa signaalin.

Kuviostä 2 käy ilmi, että nupin 27 avulla voidaan kiertää käsin kuulaa 23 tapin 34 palauttamiseksi pysäyttimen 37 toiselle puolelle ja magneettisen ίο Ö υ υ / 7 osan 2 asettamiseksi jälleen alkuasentoonsa, joka näytetään kuviossa 1. Jos sen jälkeen, kun mäntä 5 on palautettu lähtöasentoonsa, joka näytetään kuviossa 1, nuppia 27 pyöritetään 160° kuulan palauttamiseksi lähtöasentoonsa, pitää kuulan 23 tässä asennossa (kuvio l) magneettinen osa 2, joka tulee vedetyksi pitimen 3 puoleen. Mutta jos mäntää 3 ei ole palautettu sen lähtöasentoon, ei laitetta voi asettaa uudelleen, koska magneettista osaa 2 ei vedä seinämän tai pitimen 3 puoleen voima, joka on suurempi kuin jousen 26 voima, ja magneetti-senoean 2 voi pitää tässä asennossa vain pitämällä sitä käsin. Heti kun käsivoima poistetaan, palaa kuula 23 kuvion 2 näyttämään ilmaisuasentoon jousen 26 vaikutuksesta. Käytännössä ei voi näin ollen asettaa laitetta uudelleen, kun*, juoksevan aineen järjestelmä on vielä käytössä, mikä merkitsee, että Ilmaisin osoittaa edelleen suodatinelementin tai muun osan vaihdon tarvetta, kunnes elementti tai osa on vaihdettu.

Esim. alle 0°C lämpötiloissa termostaattinenosa 38 supistuu liuskan 38 sisäpinnan 63 viemiseksi kuulan 23 syvennykseen 69. Jos kuula 23 ja magneetti-nenosa 2 pyrkivät pyörimään pois seinämästä 3 ohjauspaineen alaisina, joka ylittää jousen 7 vaikutusvoiman, mikä on seuraus aineen suuremmasta viskositeetista tässä alhaisessa lämpötilassa, niin liuskan 38 sisäreuna 63 pysäyttää kuulan syvennyksen 69 kohdalla estäen väärän osoituksen esim. suodattimen tukkeentumisesta.

Haluttaessa voidaan tätä paineenilmaisijaa käyttää osoittamaanilmakehän painetta suurempaa kokonaispainotta paine-eron asemesta yhdistämällä porauksen 6 tilaan 9 johtava aukko 39 ulkoilmaan. Samoin voidaan ilmaista absoluuttinen paine yhdistämällä aukko 39 ja porauksen 6 tila 9 tyhjöön.

Kuvion 6 näyttämässä paineenilmaisimessa on kuula ja magneettinen osa suunniteltu kehittämään sähkösignaalin, joka voidaan suunnitella esim. sulkemaan virtauksen tai antamaan varoitussignaalin valitsemalla sopivat sähköpiirit jollakin tavanomaisella tavalla.

Ilmaisin Esittää kotelon 40, jossa on läksi magneettista osaa 41 ja 42, jotka on asennettu seinämän tai pitimen 43 vastakkaisille puolille. Magneettinen osa tai mäntä 42 on asennettu läpi ulottuvaan, diametraaliseen poraukseen 36 kuulalla 35* Kosketusuloke tai nappi 44 on asennettu ei-säteittäiseen umpi-poraukseen 43 magneettisen osan viereen. Kuula on asennettu pyörivänä tapeille 46,47 kotelon syvennyksen 36 sisälle.

Sähkösignaalin kehittämiseksi ilmaisimen käyntiinpanon jälkeen on asennettu kytkin 50 koteloon 51# joka, kuten on näytetty, on osa ilmaisimenkotelos-ta 40, mitä sen ei tarvitse olla. Kytkimelle on asennettu vipu 53» joka on tuettu kääntyvänä kohdassa 54# toisen pään 53 ulottuessa kotelon syvennykseen 56 kohtaan, joka on rajakkain kuulan 33 kanssa, mutta ei kosketa sitä, ulokkeen tai napin 44 kiertoliikkeen kaarella. Vipuvarren 53 yläpuolella on kytkimen käynnistin 60 painonappulan muodossa,jota voi liikuttaa vipuvarrella 53 kytkimen 50 käyttämiseksi aina kun kuula 35 pyörii syvennyksessä 56# niin että uloke tai u 60077 nappi 44 tuleekosketukseen vipuvarren 53 pään 55 kanssa liikuttaen varren 53 painonappulaa 60 vasten. Ilmaisimen käyntiinpanon kaukoilmaisun saamiseksi on sopivat johtimet 61 kytkimestä 50 järjestetty jollakin tavanomaisella tavalla sopivien sähköpiirien muodostamiseksi aina kun kytkintä käytetään.

Käytössä kytketään suurfen paineen lähde tai tulokohta johdon (ei-näytetty) kautta tilaan 62 sylinterimäisen porauksen 63 yläpään kohdalla, pakottaen magneettisen osan 41 ja männän 47 pois seinämästä jousen (ei-näytetty) voimaa vasten, kuten kuvioiden 1-5 näyttämässä laitteessa. Hännän 47 takana olevan tilan voi kytkeä ulosmenojohtoon (jolloin laite toimii reagoiden ohjauspainee-seen) tai ulkoilmaan tai tyhjöön. Aina kun ero männän 47 vastakkaisin puolin vallitsevien paineiden välillä on suurempi kuinjousen voima, tulee mäntä 47 ajetuksi pois seinämästä 43 poraukseen 63. Aina kun magneettinenosa 41 on tullut ajetuksi enemmän kuin 1,567 mm:n verran pois seinämästä 43» tapahtuu ilmaisimen ja kytkimen käyntiinpano. Vääntöjousi 64 pyörittää magneettisen osan 42 ja kuulan 35 pois seinämästä 43» kunnes nappi tai uloke 44 koskettaa vipu-varren 53 päähän 55» siten siirtäen vartta painonappia 60 vasten ja käyttäen kytkintä.

Samalla kun tapahtuu kytkimen 50 käyntiinpano tulee kuulan 35 erivärinen osa 49 näkyviin ja osoittaa myös näkyvästi ilmaisimen käytön ja osan 42 toinen napa tulee vedetyksi seinämän taipitimen 43 puoleen riittävällä voimalla osan 42 pitämiseksi seinämää 43 vasten ja siten kuulan 35 ja ulokkeen 44 pitämiseksi käyttöasennossa.

Piirustuksissa näytetyissä toteutusmuodoissa on magneettiset osat 1 ja 2 tai 41 ja 42 Järjestetty niin, että ne vetävät toisiaan puoleensa vastakkaisin navoin. Samanarvoisen tuloksen voi saavuttaa järjestämällä osat 1 ja 2 tai 41 ja 42 niin, että ne työntävät toisensa pois samojen napojen ollessa vastakkain. Tähän tarvitaan vainpieninuunnos näytetyssä rakenteessa, joka muunnos on ilmainen asiantuntijalle joka tuntee magneettiset periaatteet, käyttäen tämän keksinnön periaatteita edellä kerrotulla tavalla.

Kuulan voi myös järjestää käyttämään magneettista kytkintä, esim. sytyttimen kytkintä, avaamatta lvtelonkantta 30. Tässä tapauksessa magneetti 42 voi joko vetää puoleensa tai työntää pois magneettisen kytkinvarren, joka sijaitsee magneetin 42 yllä. Jos magneetti 42 ulottuu kokonaan kuulan 35 läpi kuvion 6 mukaisesti, se työntää pois kytkinvarren toisessa asennossa ja vetää sen puoleensa toisessa ja jommassa kummassa asennossa varsi panee kytkimen toimimaan.

Sen sijaan että käytettäisiin käyttöuloketta kuulalla, kuten 45 kuviossa 6, voidaan nuppi 27 varustaa ohjauspinnalla, joka käyttää kytkinvartta, Jolla aikaansaadaan kytkimen käyttö mekaanisesti tarvitsematta avata kantta 30, kuulan 35 toisessa asennossa.

Kuvioissa 1-5 näytetyssä toteutusmuodossa voidaan magneettinen osa 1 tai i2 60077 41 kääntää zLin että etelänapa on kohti magneettisen osan 2 tai 42 etelänapaa» ja osan 1 tai 41 voi sijoittaa niin» että se on porauksen vastakkaisessa päässä normaaliasennossaan, jolloin jousi 7 on sijoitettu männän vastakkaiselle puolelle sen siirtämiseksi vastakkaiseen suuntaan. Paineen aistivat johtokytkennät 12 ja 59 on myös kännettävä» niin että lähtöjohdon paine tulee aistituksi porauksen 12 kautta ja tulojohdon paine aukon 59 kautta. Paine-ero» jonka mäntä 1 tai 41 aistii porauksen 12 ja aukon 59 kautta» pyrkii nyt liikuttamaan mäntää kohti seinämää 5 tai 43* ja se työntää pois magneettlosan 2 tai 42 seinämästä 5 tai 4? ja lopuksi käyttöasentoon. Tällaisessa toteutusmuodossa on molempien osien 1 ja 2 tai 41 ja 42 tietenkin oltava magneetteja» ellei seinämä 45 ole magneetti» jolla on vastakkainen napaisuus» osan 2 tai 42 asemesta.

On ilmeistä» että näytetyt laitteet on suunniteltu niin» että kahdesta aistitusta paineesta suurempi paine tulee johdetuksi mäntään 1 tai 41 porauksen 12 kautta. Kun magneettiosat työntävät pois» tulee suurempi paine johdetuksi mäntään 1 tai 41 aukon 59 kautta.

Edellä olevan esittelyn huomioonottaen määritellään seuraavissa patenttivaatimuksissa keksinnön mukaiset» patentoitavat toteutusmuodot.

Claims (16)

13 60077

1. Magneettinen paineenilmaisin, jossa on edestakaisin liikkuva ensimmäinen magneetti elin (1; 1+1), joka sijaitsee välimatkan päässä liikkuvasta toisesta magneettielimestiä (2¾ 1+2) tai ankkurista (3; 1+3) ja on sovitettu tätä vetämään puoleensa tai työntämään poispäin niin kauan kuin molemnat magneettielimet tai ensimmäinen magneettielin ja ankkuri sijaitsevat toistensa magneettikentissä, ensimmäinen kuormitu slaite (7), ensimmäisen magneetti elimen (1; 1+1) pitämiseksi siirrettynä kohti toista magneettielintä (2; 1+2) tai ankkuria(3; 1+3) tai siitä pois, jolloin toinen magneettielin normaalisti pidetään ensimmäisessä asennossa, sekä toinen kuormituslaite (26¾ 6h) toisen magneettielimen (2; 1+2) viemiseksi ensimmäisestä asennosta ilmaisuasentoon, kun molempien magneettielinten välinen välimatka muuttuu, jolloin ensimmäinen magneettielin on liikuteltavissa edestakaisin riippuen paineenvaihteluista ja normaalisti on kuormitettu kohti toista magneettielintä tai siitä poispäin ennalta määrätyllä, ensimmäisen kuormituslait-teen kehittämällä voimalla, tunnettu siitä, että toinen magneettielin (2¾ 1+2) on pyöritettävissä ensimmäisestä asennosta (kuvio l) ilmaisuasentoon (kuvio 2) pyörivän akselin (18) ympäri, joka on kulmassa siihen akseliin nähden, jota pitkin ensimmäinen magneettielin (1¾ 1+1) on liikuteltavissa edestakaisin, jolloin toinen magneettielin (2; 1+2) normaalisti on kuormitettu toisella kuormi-tuslaitteella (26¾ 61+) pyörimään poispäin ensimmäisestä magneetti elimestä (1¾ 1+1) riittävällä voimalla voittaakseen magneettinen reaktiovoima suhteessa ensimmäiseen magneettielimeen (1¾ 1+1) tai ankkuriin (3; 1+3), milloin tahansa kun molemmat magneettielimet sijaitsevat ennalta määrätyn etäisyyden päässä toisistaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnet-t u siitä, että pyörivä toinen magneettielin käsittää kuulaan (28¾ 1+8) diametraa-lisesti järjestetyn magneettielementin (2; 1+2).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että pyörivä toinen magneettielin käsittää sylinteriin diametraa-lisesti järjestetyn magneettielementin. 1+. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että pyörivä toinen magneettielin (2; 1+2) käsittää magneetin.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että pyörivä toinen magneettielin (2; 1+2) on magnetisoita-vaa ainetta.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että pyörivä toinen magneettielin (2¾ 1+2) on järjestetty niin, että se tulee näkyviin siihen vaikuttamisen jälkeen.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että pyörivä toinen magneettielin (1+2) on järjestetty niin, 60077 lit että se liikkeensä avulla vaikuttaa kytkimeen (50).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että siinä on bimetallinen väline (38), jolla estetään ainakin ensimmäisen tai toisen magneetti elimen (1; 1+1 vast. 2; 1+2) liike ennalta määrätyn vähimmäislämpötilan alittavissa lämpötiloissa.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnet-t u siitä, että ensimmäinen ja toinen magneettielin (l; 1+1 vast. 2; 1+2) ovat molemmat magnetisoitavaa ainetta ja erotettu toisistaan seinämän (3; 1+3) avulla, joka on magneetti.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että joko ensimmäinen tai töinen magneettielin(l; 1+1 vast. 2; 1+2) on magneetti.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen magneettielin (1; 1+1 vast. 2; 1+2) vetävät toisiaan puoleensa.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen magneettielin (1; 1+1 vast. 2; 1+2) työntävät toisiaan pois.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että toinen magneettielin (2) kantaa pysäytysvälineen (31+) toimiakseen yhdessä kiinteän pysäytysvälineen (37) kanssa toisen magneettielimen pyörimisen rajoittamiseksi ennalta määrätyksi kaareksi. ll+. Patenttivaatimuksen 13 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että ennalta määrätty kaari on suunnilleen 180°.

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että ensimmäinen magneettielin (1; 1+1) sijaitsee välimatkan päässä ja on järjestetty vetämään puoleensa toista magneettielintä (2; 1+2) ja että ensimmäinen kuormituslaite (7) on järjestetty pitämään ensimmäinen magneettielin toiseen magneettielimeen nähden siirretyssä asennossa.

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että ensimmäinen magneettielin (l; 1+1) sijaitsee välimatkan päässä ja on järjestetty työntämään pois toista magneettielintä (2; 1+2) ja että ensimmäinen kuormituslaite (j) on järjestetty pitämään ensimmäinen magneettielin toiseen magneettielimeen nähden siirretyssä asennossa.

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen magneettielin (l; 1+1 vast. 2; 1+2) kumpikin sijaitsevat välimatkan päässä ankkurista (3; 1+3), jota ne on järjestetty vetämään puoleensa ja että ensimmäinen kuormituslaite (7) on sovitettu pitämään ensimmäinen magneettielin ankkuriin nähden siirretyssä asennossa, kun taas toinen kuormitus elin (26; 61+) on sovitettu pakottamaan toinen magneettielin (2; 1+2) pois- 60077 15 päin ankkurista. l8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen magneettinen paineenilmaisin, tunnettu siitä, että ensimmäinen magneettielin (l; hl) sijaitsee välimatkan päässä ja on järjestetty työntämään pois ankkuria (3; ^3) ja että ensimmäinen kuormituslaite (7) on sovitettu pitämään ensimmäinen magneettielin ankkuriin nähden siirretyssä asennossa, kun taas toinen magneettielin on järjestetty vetämään puoleensa ankkuria ja toinen kuormituslaite on sovitettu työntämään pois toinen magneettielin ankkurista. * 16 60077