DE747221C - Fluessigkeitsdruckmesser - Google Patents

Description

(RGBl. Π S. 150)

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 15. SEPTEMBER 1944

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M747221 KLASSE 42 k GRUPPE 11 oi

/ γτ8Ϊ2 IX bj43 Ti

Paul Jablonowski in Hohen Neuendorf b. Berlin

' ist als Erfinder genannt worden

Paul Jablonowski in Hohen Neuendorf b. Berlin Flüssigkeitsdruckmesser

Patentiert im Deutschen Reich vom 18. März 1942 an Patenterteilung bekanntgemacht am .27. Januar 1944

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsdruckmesser, der ti. a. zur Reifendruckmessung dienen soll, 'bei der im Interesse der notwendigen Reifenpflege übersichtliche genaue Messungen-von ¹Z₁₀ zu Vio Atmosphäre gefordert werden.

Die bisher üblichen Druckmesser, in denen Kolben, Federn, elastische Hohlkörper usw. vorhanden sind, .zeigen vielfach voneinander abweichende Meßresultate an, weil die den Meßdruck aufnehmenden mechanischen Teile im Gebrauch veränderliche Reibungswiderstände,. Ermüdungserscheinungen u. ä. zeigen. Auch Elüssigkeitsdruckmesser mit Schwimmervorrichtungen eignen sich nicht, da sie für genaue Messungen an eine bestimmte Stellung gebunden sind. U-Rohrmanometer . kommen nicht in Frage, weil sie nur für Ver-,gleichsdruckmessungen brauchbar sind. Ebensowenig eignen .sich hierfür Flüssigkeitsdruckmesser, die zur Druckanzeige eine Exponentialskala anwenden, d. h. -Flüssigkeitsdruckmesser, bei denen eine Flüssigkeit durch eine Öffnung in ein geschlossenes Gefäß mit gleichbleibendem Innenquerschnitt 25" eintritt, die in diesem befindlichen Gase zu- sammendrückt und nach dem Boyleschen Gesetz ihre Höhe im umgekehrten Verhältnis zum Druck ändert. Die hierdurch bedingte Unübersichtlichkeit (bei der-Anzeige wird bei höheren Drücken besonders· groß.

In einem geschlossenen Gefäß würden Gase bei 2 At auf ¹J₂, bei 3 At auf ¹Z₈, bei 4At auf Y₄ ihres ursprünglichen -Volumens zusammengedrückt werden. Hat dieses Gefäß ζ. B. eine rechteckige Form (Fig. 1) von gleichbleibendem Innenquerschnitt mit nur ■einer Öffnung O₁ und werden die in diesem Gefäß befindlichen Gase von atmosphärischem Druck durch die in die Öffnung O₁ eindrin-•gende Flüssigkeit, auf die ein größerer Druck wirkt·, zusammengedrückt, so ninimt das ursprüngliche Gasvolumen bei 2, 3, 4 und 5 At einen Raum bis zu ¹Z₂ bzw. bis zu ¹Z₃ bzw. bis zu Y₄ bzw; bis zu ¹Z₅ der Gefäßinnenhöhe ein, während der übrige Raum durch die nach-

drückende Flüssigkeit ausgefüllt wird. Diese steigt (bei 2 At auf ¹J₂, (in Fig. ι bis &J, bei 3At auf ²/₃ (bis C₁), bei 4 At". auf ³/₄ (bis ^₁) und bei 5 At auf % (bis e_±) der Gefäßinnen- -5 höhe an. Die Flüssigkeitshöhe zeigt demnach die Höhe der Kompression und damit gleichzeitig den wirksamen Druck an, allerdings immer mit dem Nachteil, daß sich die Gassäule im umgekehrten Verhältnis zum Druck ändert, was eine genaue Messung bei höherem Druck zur Unmöglichkeit macht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß der Innenquerschnitt des Gefäßes (im nachstehenden immer mit Meßgerät bezeichnet) oberhalb der Anzeigemarke für den unteren Grenzwert des Meßbereiches, bis zur Anzeigemarke für den oberen Grenzwert des Meßbereiches entsprechend dem Boyleschen Gesetz zunehmend kleiner wird. Das wird z. B. auf folgende Weise erreicht: Zunächst legt man den Gesamtinhalt des Meßgefäßes, seine Endquerschnitte und seine Höhe sowie die Meßgrenzen fest, d. h. den kleinsten und höchsten Druck, der durch die Anzeigeflüssigkeit angezeigt werden soll. Daraus errechnen sich die Gasvolumen für den größten und kleinsten zu messenden Druck bzw. die Höhen der Flüssigkeitssäule beim größten und kleinsten Meßdruck. Die Differenz dieser Höhen wird entsprechend der Zahl der Zwischendrücke in gleichmäßigem Abstand "unterteilt. Nunmehr wird nach dem Boyleschen Gesetz für jeden Meßpunkt, also für die an diesem Punkt erreichte Druckhöhe, das Volumen errechnet, auf welches das ursprüngliche Gasvolumen zusammengedrückt wird. Nach dem jeweiligen Gasvolumen bestimmt man den Gefäßquerschnitt für jeden

4,0 Meßpunkt und gelangt so' zu der Gefäßform

■ der oben gekennzeichneten Art. Oberhalb des obersten Meßpunktes kann der Innenquerschnitt des Meßgefäßes wieder größer werden, die Verjüngung wird nicht weiter

+5 fortgesetzt. Der Teil des Meßgefäßes zwischen dem- untersten Meßpunkt und der Flüssigkeit stellt, wenn die Messung nicht mit atmosphärischem Druck beginnen soll, das Volumen dar, um das die Gase bis zu der an diesem Punkt bezeichneten Druckhöhe .vorkomprimiert werden müssen.

Die Anzeigegenauigkeit wird dadurch gesteigert, daß von der Anzeigeflüssigkeit ein gleichmäßig starker Flüssigkeitsfaden in einem geschlossenen, mit dem Meßgerät kommunizierenden, von außen sichtbaren Fließkanal abgezweigt wird, der auf der linearen Skala die Druckveränderungen anzeigt. Der sel'bstleuchtende Untergrund der Ableseskala ermöglicht auch eine Druckablesung bei Dunkelheit.

In Fig. 2 wird ein solcher Flüssigkeitsdruckmesser schematisch dargestellt, zum besseren Vergleich mit denselben Maßen wde-Fig. t. Die Anzeigeflüssigkeit befindet sich vor ihrem Eintritt in das Meßgefäß in dem Vorratsbehälter f, der durch die öffnung O₂ mit dem Meßgefäß verbunden ist. Die Einfüllöffnung ist durch eine aus nachgiebigem ..Stoff bestehende, an ihren Rändern fest eingespannte bewegliche Wand (Membran) g verschlossen. Diese Membran nimmt den Meß druck auf und überträgt ihn auf die Anzeigeflüssigkeit. Diese wird durch die öffnung ö₂ in das Meßgefäß hineingepreßt und drückt die hier befindlichen Gase zusammen. Beim Erreichen des Meßpunktes O₂, der 10 mm über Meßpunkt a_a Hegt, füllt die Anzeigeflüssigkeit die Hälfte des Meßgefäßes aus_J% während die komprimierten Gase, die auf die Hälfte ihres ursprünglichen Volumens zusammengedrückt wurden, den Raum oberhalb des Meßpunktes b₂ einnehmen. Die Anzeigeflüssigkeit, die bei O₂ gleichzeitig in den mit dem Meßgefäß kommunizierenden, durchsichtigen Fließkanal eingetreten ist, zeigt in diesem Augenblick auf der linearen Skala einen Drück von 2 At an. Der Meßvorgang beim Erreichen der Meßpunkte C₂, d₂ und e₂, die je 10 mm auseinanderliegen, entspricht dem eben Beschriebenen. Das Fassungsvermögen des Meßgefäßes zwischen je zwei Meßpunkten ist dasselbe wie in Fig. 1 zwischen den Punkten a_u b±, C₁, d_x und e_v Ihr Abstand voneinander, der in Fig. 1 immer kleiner wird, behält aber dieselbe Größe, so daß die Flüssigkeitssäule, die auf der linearen Skala den Druck bis zu 5 At anzeigt, in demselben Verhältnis ansteigt wie der Druck. Erreicht die Anzeigeflüssigkeit die oberste Meßgrenze bei e₂, befinden .sich die komprimierten Gase restlos in dem sich wieder erweiternden Teil i des Meßgefäßes.

In den Fig. 3 und 4 wird ein iVusführungsbeispiel für einen Flüssigkeitsdruckmesser dargestellt, der 'aus einem walzenförmigen Körper besteht, welcher der Länge nach aufgeschnitten ist. In der einen Hälfte (Fig. 3) sind die Formen zweier Meßgefäße mit voneinander verschiedenem Fassungsvermögen k sowie I und ebenso die mit diesen kommunizierenden Fließkanäle m und n, in denen die Anzeigeflüssigkeit durch ihre Höhenveränderung den Druck anzeigt, eingepreßt. Die andere Hälfte (Fig. 4) enthält den Vorratsbehälter 0, der durch ein Ventil p verschlossen wird. Dieses wird durch ein Rohr r, welches in den Vorratsbehälter hineinragt, verlängert. Beide Hälften, weiche mit je einer Skaleneinteiluing vergehen sind, werden mit ihren Schnittflächen aufeinandergeklebt. Hierdurch werden die in der Hälfte (Fig. 3) vor- ■

gesehenen Vertiefungen abgedeckt und nunmehr zu in sich geschlossenen Meßgefäßen k_ und I. Sie stehen durch den Schlitz·μ mit dem Vorratsbehälter ο in Verbindung. Der walzenförmige Druckmesserkörper wird in ein an einem Ende geschlossenes Rohr aus durchsichtigem Stoff hineingeschoben und mit ihm fest verbunden. ■ Dieses Rohr dient als Schutzhülle für den Druckmesserkörper

ίο und schließt außerdem die Fl'ießkanäle m und η nach außen sichtbar ab..

Zur Druckmessung wird das Druckmesserventilp mit seiner -Ventildichtung t auf das Reifenventil aufgesetzt. Die Ventilstange ί

is drückt auf die Ventilstange im Reifenventil und gibt gleichzeitig die Eintrittsöffnung in den Flüssigkeitsdruckmesser frei. Die aus

• dem Reifenventil" austretende Druckluft dringt durch das Ventil £ und das Verlängerungs-

2ö rohr r in den Vorratsbehälter ο ein und drückt die hier befindliche Anzeigeflüssigkeit durch den Schlitz u in diie Meßgefäße m und n. Beim Erreichen der unteren Meßgrenze zeigt ein in den'Fließkanälen m .und η ansteigen-

a₅ der Flüssigkeitsfaden, der mit dem Flüssigkeitsspiegel in dem dazugehörigen Meßgefäß immer auf gleicher'Höhe steht, auf der linearen Skala die jeweilige Druckhöhe an. Im Meßgefäß k wird der Druck von 1,5 bis 4,5 Ätü und im Meßgefäß I der Druck von 4,5 bis 7,5 Atü gemessen. In dem Augenblick, in dem der Druckmesser vom. Reifenventil entferrit wird, schließt sich automatisch das Ventil p. Da die im Druckmesser befindliehe Druckluft nun nicht mehr entweichen kann, bleiben auch die Flüssigkeitssäulen in ihrer Anzeigestellung stehen und ermöglichen so eine bequeme Druekablesung. Durch einen Druck auf die Ventilstange s wird die Druckluft abgelassen und die Anzeigeflüssigkeit' wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht.

Claims (3)

1. Patentansprüche;:
2. i. Flüssigkeitsdruckmesser, bestehend aus· einem geschlossenen Gefäß mit einer Bodenöffnung, durch welche eine unter Druck stehende Flüssigkeit eindringt und die im Gefäß befindlichen Gase zusammen-. drückt, dadurch gekennzeichnet, daß .der Innenquerschnitt des Meßgefäßes oberhalb der Anzeigemarke für den unteren Grenzwert des Meßbereiches bis zur Anzeigemarke für den oberen Grenzwert des Meßbereiches nach dem Boyleschen Gesetz zunehmend'kleiner wird. • 2. Vorrichtung nach Anspruch' 1, da- durch gekennzeichnet,- daß sich der Innenquerschnitt des Meßgefäßes oberhalb der Anzeigemarke für den oberen Grenzwert _ des Meßbereiches nicht mehr ändert bzw. größer wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anzeigerohr aus durchsichtigem Stoff mit dem , Meßgefäß verbunden ist. .

   Zur' Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes, vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Drucksohriften in •Betracht gezogen worden:

   deutsche Patentschriften ... Nr. 401 629, 256680;

   USA.-Patentschrift Nr. 1 079 704;

   Die Meßtechnik, 5,. Jahrgang, 1929, S-. 330.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen