DE2010858C3 - Vorrichtung zur Niveauanzeige für Behälter - Google Patents

Description

Anschlüsse 22, 23 sind isoliert aus dem Behälterdeckel 10 herausgeführt und gemäß dem Schaltschema an ein geeignetes Anzeigeinstrument 24, z. B. ein Galvanome-Behäiters, in dem die eigentliche Anzeigevorrichtung untergebracht ist und ein Schaltschema der Fernübertragung;

Fig.2 zeigt ein Schaltschema der elektronischen Übertragung und Anzeige.

Die hohl ausgebildete Kolbenstange 3 des durch den Behälterinhalt im Behälter bewegten Kolbens weist ein tellerförmiges Ende 5 auf, das ebenso wie der Kolben selbst gegen die Behälterwand 4 abgedichtet ist. Konzentrisch in der hohlen Kolbenstange 3 ist mit Spiel eine Führungshülse 6 angeordnet, die ihrerseits einen Führungsbolzen 7 umschließt In die Mantelfläche des Führungsbolzens 7 eingearbeitet ist eine wendelförmig verlaufende Führungsnut 8. Die Führungsnut 8 hat eine große Steigung und umläuft im beschriebenen Ausführungsbeispiel den Führungsbolzen 7 auf seiner gesamten Länge einmal. Die Führungshülse 6 wird von einem Ring 18 umfaßt, in den ein Führungsstift 9 eingelassen ist, der in radialer Richtung durch einen Längsschlitz der Führungshülse 6 in die Führungsnut 8 des Führungsbolzens 7 einfaßt. Der Ring 18 liegt auf dem tellerförmigen Ende der Kolbenstange 3 auf und ist gegen letztere verdrehbar, jedoch durch eine mit der Kolbenstange verbundene Ringscheibe gegen selbständige Längsbewegung gesichert. Die Führungshülse 6 ist mit ihrem einen Ende fest im Deckel 10 verankert, der den zylindrischen Fortsatz 4 des Behälters abschließt, und zwar ist die Führungshülse 6 mittels einer &.n Außenumfang abgestuften Buchse 11 und einer Haltescheibe 12 in einer Ausnehmung des Deckelbodens befestigt. Der in der Führungshülse 6 drehbare Führungsbolzen 7 ist an diesem Ende mehrfach abgestuft und wird von einem topfförmigen Übertragungselement 13 fest umfaßt, dessen Boden einen größeren Radius hat als das hakenförmige Teil; dadurch entsteht ein auf der Führungshülse 6 ruhender Anschlag, durch den der Führungsbolzen 7 gegen axiale ίο Verschiebung gesichert ist Auf der verlängerten Achse des Führungsbolzens 7 weist das Übertragungselement 13 einen an den Boden angearbeiteten Stift 14 auf, der dicht durch eine Bohrung im Deckel 10 geführt ist und als Antriebswelle für eine Trommel 15 dient, die mit Spiel in einer Ausnehmung des Deckels 10 angeordnet ist und durch eine Scheibe 16 geschützt ist. Durch ein Schauglas 17 mit Ablesemarke, durch das zumindest eine Skaleneinheit einer auf der Trommel 15 angebrachten Skala sichtbar ist, kann der Füllstand bzw. Kolbenstellung im Behälter direkt abgelesen werden.

Zur Fernübertragung der Anzeige ist in einer der Formel 15 zugewandten Ringnut des Behälterdeckels 10 ein Ringpotentiometer 20 konzentrisch zur Achse des Führungsbolzens 7 angeordnet; der Schleifkontakt 21 des Ringpotentiometers 20 ist an der Trommel 15 befestigt. Trommel 15 und Behälterdeckel 10 bestehen vorzugsweise aus hart eloxiertem Aluminium. Eine Spiralfeder im aus Isoliermaterial bestehenden Potentiometerträger verbindet den Schleifkontakt 21 leitend mit dem einen Anschluß des Potentiometers. Beide ter angeschlossen.

Es kann eine zusätzliche Minimum-Maximum-Warnanzeige vorgesehen werden, indem in der die Trommel 15 aufnehmenden Ausnehmung des BehälterdeckHs ,10 ein Mikroschalter 25 (rair im Schaltschema eingezeichnet) vorgesehen ist, der mit einem an entsprechender Stelle der Trommel 15 angebrachten Nocken zusammenarbeitet, d. h. von letzterem betätigt wird, so daß ein Warnsignal ausgelöst wird, das optisch oder akustisch sein kann.

Die Anzeige, insbesondere die Warnanzeige, kann auch nach dem Schaltschema der F i g. 2 erfolgen. Die Anschlüsse 22, 23 und der Schleifkontakt 21 des Potentiometers 20 sind in bekannter Weise mit einem Anzeigeinstrument 26 verbunden. Parallel zu den Endaaschlüssen 22, 23 des Potentiometers 20 bzw. den Versorgungsanschlüssen 27, 28 des Anzeigeinstrumentes liegen zueinander in Reihe die Vorwiderstände R] und /?2 eines Operationsverstärkers 29. Die Eingänge 30, 31 des OP-Verstärkers 29 sind mit dem Verbindungspunkt der Vorwiderstände Ri und R2 bzw. dem Schleifkontakt 21 verbunden. Der Ausgang 32 des OP-Verstärkers liegt am Basis widerstand R3 eines als Emitterfolger geschalteten Leistungstransistors 33, zu dessen Arbeitswiderstand Ra parallel die Warnanzeigevorrichtung 34 z. B. Lampe oder Summer geschaltet ist Das Verhältnis der Vorwiderstände ^Rl ist entspre-

chend dem Verhältnis Mindestbehälterinhalt bzw. Restkolbenhub zu Gesamtkolbenhub gewählt Bei der Anzeige wird das durch die Schleiferstellung am Potentiometer 20 entstehende Verhältnis mit dem

festen Verhältnis -^- verglichen und das entstehende

*2

Signal im OP-Verstärker 29 verstärkt. Das verstärkte Signal steuert den Leistungstransistor 33 an, der entsprechend dem an seiner Basis anliegenden Potential mehr oder weniger durchlässig wird und so das Warnsignal auslöst.

Ändert sich also der Füllstand bzw. Kolbenstellung des Mediums im Behälter, so wird der Führungsstift 9 durch die Kolbenstange 3 im Längsschlitz der Führungshülse 6 verschoben. Durch das Zusammenwirken zwischen Führungsstift 9 und Führungsnut 8 wird dabei der Führungsbolzen 7 zu einer Drehbewegung veranlaßt, die sich über das Übertragungselement 13,14 auf die Trommel 15 überträgt. Die Änderung wird einmal durch das Schauglas 17 an der auf der Trommel 15 aufgebrachten in Volumen- oder Druckeinheiten geeichten Skala ablesbar. Zum anderen ändert sich durch die Drehung der Trommel 15 und die damit verbundene Bewegung des Schleifkontaktes 21 das Verhältnis am Potentiometer 20, was am Anzeigeinstrument, das in beliebiger Entfernung vom Behälter angeordnet sein kann, sichtbar wird.

Die Teile der mechanischen Niveauanzeige sind vorteilhafterweise aus Aluminium gefertigt und anschließend hart eloxiert. Das hat den bedeutenden Vorteil, daß keine zusätzlichen Isolierschichten für die elektrische Fernanzeige vorgesehen werden müssen.

Hierzu 2 Blau Zciclirninsicn

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   , 1. Vorrichtung zur Niveauanzeige für einen Druckbehälter, in dem ein bewegbarer Kolben vorgesehen ist, der mit Vorspannung auf das Druckmittel einwirkt, mit einer außerhalb des Behälters angeordneten Anzeigevorrichtung, mit einer mechanisch die lineare Kolbenbewegung in eine Drehbewegung umwandelnden und auf die Anzeigevorrichtung übertragenden Antriebsvorrichtung, wobei ein Führungsbolzeri, in dessen Mantelfläche eine wendeiförmige Führungsnut ausgebildet ist, am Gehäuse drehbar in Längsrichtung unverrückbar angeordnet ist und in eine Ausnehmung des Kolbens hineinragt, mit einer am Gehäuse fest angeordneten Führungshülse gleicher Länge is wie der Führungsbolzen, die diesen umschließt und mit einem Längsschlitz versehen ist, mit einem am Ko,!ben angeordneten, gegenüber diesem in Längsrichtung unverschiebbaren in Kolbenquerschnittebene verdrehbaren Kulissenstein, der durch den >o Längsschlitz der Führungshülse hindurch in die Führungsnut des Führungsbolzens eingreift, wobei das dem Gehäuse zugewandte Ende des Führungsbolzens mit der Anzeigevorrichtung in Wirkverbindung ist nach Patent 1926410 dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch zum Führungsbolzen (7) am Behälterdeckel (10) ein Ringpotentiometer (20) fest angeordnet ist, dessen Schleifkontakt (21) mit dem drehbar gelagerten Führungsbolzen (7) verbunden ist, wobei die Anschlüsse (21, 23) und der Schleifkontakt (21) isoliert aus dem Behälterdeckel (10) herausgeführt sind und an ein an sich bekanntes Anzeigeinstrument (24, 26) angeschlossen sind.
2. 2. Vorrichtung zur Niveauanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Minimum-Maximum-Anzeige ein mit dem Führungsbolzen (7) sich drehender Nocken einem fest im Gehäuse angeordneten Mikroschalter (25) zugeordnet ist, der einem Warnstromkreis angehört.
3. 3. Vorrichtung zur Niveauanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringpotentiometer (20) Teil einer Brückenschaltung ist, deren feste Widerstände (R\ und R2) dem Verhältnis von anzuzeigendem Behälterinhalt zu vollem Behälterinhalt entsprechend dimensioniert sind und das Vergleichssignal eine Warneinrichtung auslöst.
4. 4. Vorrichtung zur Niveauanzeige nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (R] und R2) Vorwiderstände eines Operationsverstärkers (29) sind und der Schleifkontakt (21) am Eingang des OP-Verstärkers (29) angeschlossen ist, wobei das Ausgangssignal des OP-Verstärkers einen Leistungstransistor (33) ansteuert.
5. 5. Vorrichtung zur Niveauanzeige nach Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungstransistor (33) als Emitterfolger geschaltet ist.
6. 6. Vorrichtung zur Niveauanzeige nach Ansprüchen 1, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Arbeitswiderstand (R₄) des Emitterfolgers eine Lampe oder ein Summer geschaltet ist.
7. 7. Vorrichtung nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der mechanischen Niveauanzeige aus Aluminium mit hart eloxierter Oberfläche bestehen.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Niveauanzeige für einen Druckbehälter, in dem ein bewegbarer Kolben vorgesehen ist, der mit Vorspannung auf das Druckmittel einwirkt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und stellt eine Weiterbildung des Gegenstands nach Patent 19 26 410 dar.

   Das Hauptpatent schlägt eine derartige Vorrichtung zur Niveauanzeige vor, die einen in den im Behälter bewegbaren Kolben hinein tauchenden Führungsbolzen besitzt, der im Gehäuse drehbar, in der Längsrichtung jedoch unverrückbar angeordnet isL In die Mantelfläche des Führungsbolzen ist eine wendelförmig verlaufende Nut eingeschnitten; über ihn ist eine mit ihrem einen Ende fest im Gehäuse eingespannte Führungshülse etwa gleicher Länge geschoben, die einen Längsschlitz aufweist An der Kolbenstange ist ein in Längsrichtung unverschiebbarer, jedoch in Kolbenquerschnittsebene verdrehbarer Kulissenstein vorgesehen, der durch den Längsschlitz der Führungshülse hindurch in die wendeiförmige Nut des Führungsbofzens einfaßt. Die durch eine axiale Bewegung des Kolbens verursachte Drehbewegung des Bolzens ist an einer an seinem Lagerende vorgesehenen Anzeigenskala abzulesen.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gemäß dem Hauptpatent vorgeschlagenen Niveauanzeige für einen Druckbehälter eine Fernübertragung der Anzeige vorzusehen, so daß der Behälter ohne Rücksicht auf Ablesemöglichkeiten untergebracht werden kann und die Zu- oder Abnahme des Behälterinhaltes an einem beliebigen Ort beobachtet werden kann. Das elektrische Fernübertragungssystem soll einfach, leicht und raumsparend ausgebildet sein, die Teile der ursprünglich mechanischen Niveauanzeige sollen als Träger für den elektrischen Teil dienen.

   Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß konzentrisch zum Führungsbolzen am Behälterdeckel ein Ringpotentiometer fest angeordnet ist, dessen Schleifkontakt mit dem drehbar gelagerten Führungsbolzen verbunden ist, wobei die Anschlüsse und der Schleifkontakt isoliert aus dem Behälterdeckel herausgeführt sind und an ein an sich bekanntes Anzeigeinstrument angeschlossen sind. Diese im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale sind an sich aus der DE-PS 8 90 271 bekannt.

   Zur Minimum-Maximum-Anzeige ist einem mit dem Führungsbolzen zu drehenden Nocken ein fest im Gehäuse angeordneter Mikroschalter zugeordnet, der einem Warnstromkreis angehört.

   In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Ringpotentiometer Teil einer Brückenschaltung, deren feste Widerstände R\ und Ri dem Verhältnis von anzuzeigendem Behälterinhalt zu vollem Behälterinhalt entsprechend dimensioniert sind; das entsprechende Vergleichssignal löst eine Warneinrichtung aus Die Widerstände Äi und Ä2 sind Vorwiderstände ;ine? Operationsverstärkers und der Schleifkontak¹ de^ Potentiometers ist am Eingang des OP-Verstärkers angeschlossen. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers steuert den Leistungstransistor an. De^r Leistungstransistor ist vorzugsweise als Emitterfolger geschaltet und parallel zu seinem Arbeitswiders'an.:.* R. ist eine Lampe oder ein Summer argesrhl^i^n Die Teile der mechanischen Niveauanzeige sind vorzugsweise aus Aluminium mit hart eloxierter Oberfläche gefertigt.

   Die Erfindung ist anhand der anhängenden Zeichnungen im folgenden näher erläutert:

   Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Teil He;