DE623103C - Schuetthoehenanzeiger fuer Bunker - Google Patents

Description

• Schütthöhenanzeiger für Bunker Bekannte elektrische Schütthöhenanzeiger werden durch in die Behälterwand in Abständen eingebaute Membrankontakte gebildet, oder nach einer anderen Ausführung werden pendelartig ausschwenkbare Körper in verschiedenen Höhen in den Behälter eingehängt. Innerhalb dieser Körper befinden sich Quecksilberkontakte, die bei der durch das andrängende Schüttgut bedingten Verlagerung des Körpers ebenso wie die Membrankontakte eine Anzeige bewirken. Weiterhin sind oberhalb des eigentlichen Schüttgutraumes. angeordnete Antriebseinrichtungen mit in den Schüttgutraum hineinhängenden kolbenartig ausgebildeten Tastkörpern vorgeschlagen worden. Diese Tastkörper hängen an langen Stangen und werden in der Längsachse der Stangen auf und ab bewegt; bei der Berührung der Tastkörper mit dem Schüttgut kommen diese zur Ruhe und bewirken die Auslösung einer Anzeige o. dgl. Trotz ihrer Einfachheit lassen sich diese Einrichtungen wegen ihrer geringen Ansprechempfindlichkeit bei leichtem, staubförmigem Schüttgut, wie Staubkohle, Getreide, Mehl, schlecht oder, insbesondere die letzterwähnten, bei Flüssigkeiten gar nicht verwenden.
• Die Erfindung löst die Aufgabe der Schütthöhenanzeige, insbesondere bei kleinstückigen oder staubförmigen Schüttgutarten, durch Verwendung hebelartiger, quer zu ihrer Längsachse ständig zum ziemlich raschen mechanischen, Schwingen angeregter Tastkörper. Die Schwingungswerte oder die Frequenz der Tastkörper werden außerordentlich stark geändert, sobald sie mit dem Schüttgut in Berührung kommen. Dadurch wird eine Signalgabe ausgelöst, die den Höhenstand des Schüttgutes anzeigt. Derartige Schwingkörper schwingen sich auch bei kleiner erregender Kraft, solange sie praktisch ungedämpft sind, binnen mehrerer Schwingungen zu großer Amplitude auf ohne einen merklichen Mehrbedarf an Erregungsenergie; sie werden aber bei der Berührung mit dem Schüttgut durch Dämpfung oder Verstimmung erfindungsgemäß unter Signalauslösung zur Ruhe gebracht.
• Abb. r zeigt eine vorteilhafte Gesamtanordnung von Anzeigevorrichtungen; die Abb. z und 3 stellen zwei verschiedene Ausführungsbeispiele einer Anzeigevorrichtung nach der Erfindung dar.
• Nach Abb. z sind mehrere Signalgeber I, II und III an einem Rohr r übereinander befestigt, das an geeigneter Stelle in dem Bunker o. dgl. angeordnet ist. Das Rohr enthält' in seinem Innern die Zuführungsleitungen z zu den Gebern. Diese können auch einzeln an Stahlseilen oder Ketten in den Behälter eingehängt sein. Die Einrichtung einer Anzeigevorrichtung ist gemäß dem Beispiel der Abb. a folgende: Die Unterseite eines Gehäuses z ist mittels einer federnden Membran :2 abgeschlossen. In der Membran ist ein Tastkörper 3 gelagert. Er besteht aus einem Eisenstab; der etwa in der Mitte in der Membran fest gelagert ist. Sein äußeres, aus dem Gehäuse i herausragendes .Ende ist abgeflacht, so daß es in dem Schüttgut, sobald dieses den Taster erreicht, einen erheblichen Widerstand findet. Das obere Ende steht einem Dauermagneten 4 gegenüber und ist von einer Erregerspule 5 umgeben. Diese Spule ist 'an eine Wechselstromzuleitung-zw angeschlossen. Bei Erregung wird der Eisenstab 3 mit der Membran 2 unter dem Einfluß der Wechselstromerregung und des Dauermagneten 4 in Schwingung versetzt. Die Membran und der Eisenstab sind zweckmäßig so abgestimmt, daß das Gebildebei der Frequenz des erregenden Wechselstromes, die im allgemeinen die normale Netzfrequenz sein wird, sich mit diesem in Resonanz befindet und gleichmäßige kräftigeAüsschläge erzeugt. Die Frequenz des schwingenden Systems kann auch ein ganzzahliges Vielfaches der Wechselstromfrequenz sein. Eine Abstimmung des schwingenden Gebildes auf den Strom kann mittels eines auf den Taststab 3 einstellbaren Gewichtes 16 erfolgen. Dieses kann auch an der Außenseite des Stabes angebracht sein oder durch eine im Gehäuse vorgesehene Feder mit einstellbarer Spannung ersetzt werden. An Stelle des Dauermagneten 4 kann ein Elektromagnet vorgesehen sein, der seine Gleichstromerregung aus der Wechselstromleitung zw über einen in dem Gehäuse angeordneten Trockengleichrichter erhält. Das obere Ende des Taststabes 3 stößt bei seinen Schwingungen gegen einen Finger 6, der ein Kontaktpaar 7 beeinflußt. Über dieses ist ein Gleichstromkreis zg geführt, der ein Relais 8 mit verzögertem Anzug enthält. Über den Anker 9 dieses Relais ist der Stromkreis einer Signallampe io geführt. Solange der Tastkörper 3 seine normalen Schwingungen ausführt, wird andern -Kontaktpaar 7 der Relaisstromkreis so oft unterbrochen, daß das Relais infolge seiner verzögerten Wirkung den Anker 9 nicht anzieht und die Lampe io dunkel bleibt. Sobald aber das Schüttgut G das aus dem Gehäuse herausragende Ende des Taststabes erreicht, ändert sich dessen Schwingungsweite bzw. Schwingungsfrequenz, das Kontaktpaar 7 wird für längere Einzelheiten oder dauernd geschlossen, das Relais B zieht seinen Anker an und die Lampe g leuchtet auf. Es bedeutet dies also, daß das Schüttgut die Höhe des betreffenden Anzeigers erreicht hat.
• Auch der Gleichstromkreis kann aus dem obenerwähnten, im Gehäuse angeordneten Trockengleichrichter gespeist werden. Der Tastkörper kann in der Anzeigevorrichtung auch in waagerechter Richtung angeordnet sein, wodurch es ermöglicht wird, die jeweilige Höhe des Schüttgutes etwas genauer anzugeben; dafür ist die Anordnung etwas empfindlicher, insofern, als von oben in den Behälter eingeschüttetes Gut auf das äußere Ende des Tastkörpers aufschlägt, falls dafür nicht wieder besondere Schutzvorrichtungen vorgesehen sind. An Stelle der dargestellten Anstoßvorrichtung für den Tastkörper kann auch ein System von Drehspulen um diesen herum angeordnet sein, die an die drei Phasen eines Drehstromnetzes angeschlossen sind und: dem Stab eine Drehbewegung erteilen.
• Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 ist an Stelle der von dem Taststab beeinflußten Kontaktanordnung eine induktive Erzeugung des - Signalstromes vorgesehen. Durch eine mit Wechselstrom gespeiste Wicklung 14 erfolgt der Anstoß des Stabes 3, dessen oberes Ende mittels einer durch Gleichstrom erregten Wicklung 13 polarisert ist. Dem frei schwingenden oberen Ende des Stabes steht eine Spule i2 entgegen, in der bei der Stabbewegung eine Spannung induziert wird, die unmittelbar oder über ein Zwischenrelais die Si--nallarnpe beeinflußt. fiel unmittelbarem Anschluß der Lampe würde diese so lange leuchten, als der Anzeiger. unbeeinflüßt von dem Schüttgut ist. Sobald dieses. aber' die Schwingungen des Stabes 3 behindert, würde die Lampe erlöschen. Mit Hilfe des Zwischenrelais kann ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 die Lampe erst zum Leuchten gebracht werden, wenn das Schüttgut den Anzeiger erreicht hat. Die Einwirkung des Stabes 3 auf die Spule i2 hängt im übrigen auch von der Art der Einspannung des Stabes 3 im Gehäuse ab. Diese kann entweder- absolut fest oder mittels einer Membran lose ausgebildet sein. An Stelle einer Lampe können auch Frequenzmesser als Anzeigegerät dienen.
• Zur elektrodynamischen Erregung des Schwingungssystems ist es nicht unbedingt erforderlich, daß der Eisenstab durch ein permanentes Magnetfeld vormagnetisiert wird. Es genügt vielmehr, die vom Wechselstrom durchflossene Spule beispielsweise auf einen rechtwinklig abgebogenen Teil eines nicht polarisierten Eisenstabes wirken zu lassen oder mit dem Schwingungssystem eine vom Wechselstrom durchflossene Spule zu verbinden, die gegenüber einer zweiten feststehenden, ebenfalls vom Wechselstrom durchflossenen Spule angeordnet ist. Bei dieser Art der Schwingungserzeugung muß das Schwingungssystem auf ein geradzahliges Vielfaches i der Netzfrequenz abgestimmt sein.
• Wenn der Schütthöhenanzeiger in Behältern Verwendung findet, in denen. die Gefahr besteht, daß bei Überschüttung des Anzeigers das Schwingungssystem durch statische oder dynamische Kräfte des Schüttgutes zerstört werden kann, so empfiehlt es sich, Maßnahmen vorzusehen, die eine Beschädigung des Schwingungssystems verhindern. So kann z. B. erreicht werden, daß die Membran durch Anordnung - fester Anschläge nur eine bestimmte Durchbiegung erfährt; desgleichen kann etwa durch einen kegelförmig ausgebildeten Schutzkörper der in das Schüttgut hineinragende Stab vor Beschädigung durch das Gut bewahrt werden. In Abb. a ist ein solcher Schutzkegel durch gestrichelte Linien angedeutet. In vielen Fällen wird es sogar ausreichen, das Schüttgut unmittelbar auf die Membran 2 einwirken zu lassen, so daß der nach-- außen ragende Teil des Stabes 3 fortfallen kann.
• Die Gebergehäuse werden insbesondere für den Fall, daß sie einzeln in den Behälter eingehängt sind, beispielsweise wie in Abb, 3 dargestellt, derart gestaltet, daß sie bei Bedarf auch bei vollem Behälter aus denn Schüttgut herausgezogen und geprüft werden können.
• Anzeigevorrichtungen der beschriebenen Art, namentlich mit waagerechtem Taststab, sind auch für Flüssigkeitsstandsanzeige verwendbar.
• Bei der Ausführung nach Abb. a führt der die Signalgabe steuernde Kontaktfedersatz 7 Schwingungen aus, die wenigstens mit derselben Frequenz erfolgen müssen wie das Schwingungssystem selbst. Bei dieser Ausführung wird. das Kontaktmaterial der Federsätze durch das ständige Zusammenschlagen der Federn sehr stark beansprucht. Diese Beanspruchung kann dadurch auf ein Minimum reduziert werden, daß die von dem Schwingungssystem angestoßene Feder sehr stark gedämpft wird. Durch Anordnung einer Luft- oder Ölbremse läßt es sich erreichen, daß die angestoßene Feder nur eine aperiodische Bewegung ausführt. Bei dieser Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes wird das Relais 8 vorteilhaft mit verzögertem Anzug ausgerüstet, so daß die Alarmlampe beim Anziehen des Relais eingeschaltet, wird.

Claims (1)

1. P,ITRNTANSPRÜCIIE: i. Schütthöbenanzeiger für Bunker, Silos u. dgl., insbesondere mit kleinstöckigem oder staubförmigem Schüttgut, bei dem die Anzeige durch das Zurruhekommen eines Tastkörpers infolge der Berührung mit dem Schüttgut zustande kommt, dadurch gekennzeichnet, daß der federnd eingespannte Tastkörper (3r) :vermittels eines wechselstromerregten Elektromagneten Schwingungen quer zu seiner Längsachse ausführt, wobei die Eigenschwingung des - Tastkörpersystems im vom Schüttgut unbeeinflußten Zustande auf die Wechselstromfrequenz abgestimmt ist. a. Anzeiger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastkörper (3) magnetisch _ polarisiert ist. 3. Anzeiger nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen stabförmigen, von einem Dauer- oder Gleichstrommagneten becinflußten Eisenstab (3), der etwa in der Mitte in einem zweckmäßig elastischen Teil, z. B. in einer federnden Membran (a) der° Gehäusewand, gelagert und an seinem äußeren, bei - hinreichender Füllung mit dein Schüttgut in Berührung tretenden Ende mit den Dämpfungswiderstand erhöhenden Flächen ausgerüstet ist. q.. Anzeiger nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine z. B. aus einem Gleitgewicht oder einer Feder bestehende einstellbare Vorrichtung an dem als Stab (3) ausgebildeten Tastkörper zur Einregelung der Abstimmung. 5. Anzeiger nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein Drehstromsystem von Spulen, das den Tastkörper in Drehschwingung versetzt. 6. Anzeiger nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen von dem Tastkörper (3) beeinflußten Kontakt (7), dessen Stromkreis ein die Signalvorrichtung steuerndes, beim Anzug oder Abfall mit verzögerter Wirkung arbeitendes Relais (8) enthält, derart, daß bei ungedämpfter Bewegung des. Tastkörpers das Signal unterdrückt, bei gedämpfter in Tätigkeit gesetzt wird. 7. Anzeiger nach Anspruch i, gekennzeichnet durch.eine nach oben zugespitzte Form der Gebergehäuse, so. daß diese aus dem Schüttgut jederzeit herausgezogen werden können. B. Anzeiger nach Anspruch, i, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungssystem durch Anordnung von Anschlägen oder von Schirmen gegen Beschädigung durch das Schüttgut geschützt ist. g. Anzeiger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Schwingungssystem angestoßene Kontaktfeder (7) mit schwingungsdämpfenden Mitteln versehen ist.