DE654649C

DE654649C - Device for the electrical remote transmission of fluid levels

Info

Publication number: DE654649C
Application number: DEF72364D
Authority: DE
Original assignee: Fuess Vorm J G Greiner Jr & Ge
Current assignee: Fuess Vorm J G Greiner Jr & Ge
Priority date: 1931-12-08
Filing date: 1931-12-08
Publication date: 1937-12-27

Description

Vorrichtung für die elektrische Fernübertragung von Flüssigkeitsständen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die elektrische Fernübertragung von Flüssigkeitsständen, bei der die Bewegungen des Flüssigkeitsspiegels vermittels eines Schwimmers und eines Drahtes, Seiles oder eines ähnlichen, nicht kettenartigen Zugorgans in äquivalente Drehungen einer Trommel umgewandelt werden, auf welche sich das durch eine Gegenkraft unter konstanter Spannung gehaltene Zugorgan aufwickelt und deren Drehung einen Schaltmechanismus betätigt, der nach Zurücklegung eines bestimmten Schwimmerweges jeweils einen einem Steigen oder Fallen des Flüssigkeitsspiegels zugeordneten Kontakt zur Einstellung einer Empfangseinrichtung auslöst. Von einer solchen Einrichtung muß gefordert werden, daß erstens eine stets gleichbleibende, von der Bewegungsgeschwindigkeit des Flüssigkeitsspiegels unabhängige Kontaktdauer erzielt wird und daß zweitens ein Außertaktfallen des Empfangsgeräts auch bei den größten Bewegungsgeschwindigkeiten vermieden und drittens kleinere, zufällige Schwankungen der 1Ießgröße (\@'ellenschlag), welche ohne Bedeutung sind, ausgeschaltet werden.Device for the electrical remote transmission of liquid levels The invention relates to a device for the electrical remote transmission of Liquid levels at which the movements of the liquid level mediate a float and a wire, rope or similar, not chain-like Zugorganis converted into equivalent rotations of a drum on which the tension member, held under constant tension by a counterforce, winds up and the rotation of which actuates a switching mechanism, which after covering a certain float path in each case a rise or fall in the liquid level assigned contact for setting a receiving device triggers. From one such a facility must be required, first of all, that a constant, Contact duration independent of the speed of movement of the liquid level is achieved and that, secondly, the receiving device also falls out of sync with the Avoid the highest movement speeds and, thirdly, smaller, random fluctuations the 1Ieß size (\ @ 'ellenschlag), which are irrelevant, can be switched off.

Einen Notbehelf, mit dem sich vorstehende Forderungen wenigstens teilweise erfüllen lassen, bildet die bekannte Maßnahme, in die Verbindungsleitung zwischen Schwimmerbrunnen und freiem Flüssigkeitsraum einen Strömungswiderstand, beispielsweise als Schlangenrohr oder Drosselscheibe, einzuschalten. Abgesehen davon, daß diese Möglichkeit in allen denjenigen Fällen nicht anwendbar ist, wo die örtlichen Verhältnisse den unmittelbaren Einsatz des Schwimmers in die zu messende Flüssigkeit verlangen, so stellen weiterhin die Verschmutzungsgefahr, die Schwierigkeit der Montage und der Überwachung solcher Einrichtungen Nachteile dar, die es als unbedingt wünschenswert erscheinen lassen, d,aß die Funktion der Meßanlage von der Ausführung und dem Betriebszustand des Schwimmerbrunnens unabhängig ist.A stopgap measure with which the above claims are at least partially let meet, forms the known measure in the connecting line between Float fountain and free liquid space a flow resistance, for example to be switched on as a coiled pipe or throttle disc. Besides that this Possibility is not applicable in all those cases where the local conditions demand the immediate use of the float in the liquid to be measured, so continue to pose the risk of contamination, the difficulty of assembly and There are drawbacks to the supervision of such facilities which it is considered to be absolutely desirable let appear, d, ate the function of the measuring system on the design and the operating condition of the swimmer's fountain is independent.

Es sind ferner Einrichtungen bekannt, bei denen die aufgestellten Forderungen dadurch erfüllt werden, daß die von dem Schwimmer in Umdrehung versetzte Trommel mit einem Hemm- oder Bremswerk gekuppelt ist, das die Bewegungsgeschwindigkeit in passenden Grenzen hält. Solange für den Antrieb der Trommel ein Schwimmer der üblichen Ausführungsform, der also spezifisch leichter ist als die zu messende Flüssigkeit, verwendet wird, setzt diese Anordnung voraus, daß als Übertragungsglied zwischen Schwimmer und Trommel eine Kette verwendet wird, die infolge ihres Eigengewichts auch dann noch in sicherem Eingriff mit ihrem Kettenrad bleibt, wenn der Schwimmer einem plötzlichen Spiegelanstieg folgt.There are also known facilities in which the established Requirements are met by the fact that the float set in rotation The drum is coupled with an inhibiting or braking mechanism that controls the speed of movement keeps within appropriate limits. As long as a float is used to drive the drum usual embodiment, which is specifically lighter than the liquid to be measured, is used, this arrangement requires that as a transmission link between Float and drum a chain is used as a result of its own weight remains in secure engagement with your sprocket even when the float follows a sudden rise in the level.

Die Benutzung einer Kette ist indessen mit mehrfachen Nachteilen verbunden: Zunächst bewirkt bei größerer Länge das Eigengewicht eine Vermehrung der Reibungswiderstände und zusätzliche Beanspruchung der Lagerstellen. Den Einfluß, den die mit der wechseln=, den Spiegelhöhe veränderliche Gewichtsverteilung beider Kettenenden auf die Eintauchtiefe des Schwimmers ausübt, kann zwar grundsätzlich durch Verwendung einer endlosen Kette vermieden werden. Indessen läßt sich diese bekannte Anordnung nur unter der Voraussetzung treffen, daß der Kontaktapparat senkrecht über dem Schwimmerbrunnen aufgestellt wird, sofern nicht die Kette über eine Anzahl von Leitrollen geführt werden soll, die wiederum erhöhte Bewegungswiderstände hervorrufen. Außerdem unterliegt die Kette in hohem Maße der Verschmutzung und dein Verschleiß, besonders bei unreinen oder chemisch aggressiven Flüssigkeiten, so daß ihre Bewegung eine zusätzliche, veränderliche Reibungsarbeit erfordert.The use of a chain is associated with several disadvantages: First If the length is greater, the dead weight will increase the frictional resistance and additional stress on the bearing points. The influence the change with the =, the mirror height variable weight distribution of both Chain ends on the immersion depth of the swimmer can in principle can be avoided by using an endless chain. However, this Make known arrangement only under the condition that the contact apparatus is perpendicular is placed above the swimmer's fountain, unless the chain has a number should be guided by guide rollers, which in turn cause increased resistance to movement. In addition, the chain is subject to a high degree of pollution and wear and tear, especially with impure or chemically aggressive liquids, so that their movement requires additional, variable friction work.

Von diesen Mängeln ist der bei mechanischen Schwimmerschreibpegeln gebräuchliche massive oder geflochtene '-\Tetalldraht frei, der sich auf eine mit der Schaltachse verbundene Trommel mit eingedrehten Gewinderillen aufwickelt und durch ein Gegengewicht unter konstanter Spannung gehalten wird, das gleichfalls durch Draht- oder Schnurzug auf die gleiche oder eine zweite Trommel aufgehängt ist. Das geringe Gewicht des Drahtes, der keinerlei Abnutzung unterliegt und keine Wartung benötigt, schließt jede Rückwirkung auf die Eintauchtiefe des Schwimmers oder die Reibungsverhältnisse des Apparates aus und ermöglicht ohne weiteres eine Führung über Leitrollen, um notfalls den Geberapparat auch in einiger Entfernung seitlich vorn Schwimmerbrunnen aufzustellen.One of these shortcomings is that of mechanical float writing levels common solid or braided '- \ Tetalldraht free, which is on a with the drum connected to the switching axis with screwed-in thread grooves and is kept under constant tension by a counterweight, the same suspended by wire or cord on the same or a second drum is. The low weight of the wire, which is not subject to any wear and tear and none Maintenance required excludes any repercussions on the immersion depth of the float or the friction conditions of the apparatus and allows a Guided by guide rollers, if necessary, the encoder device at a distance To set up a swimmer fountain at the side in front.

Die dem Draht innewohnende Elastizität macht es aber unmöglich, ihn ohne weiteres in Verbindung mit Kontaktwerken zu benutzen, deren Bewegungsgeschwindigkeit durch Hemmwerke der beschriebenen Art begrenzt ist, denn im Fall einer plötzlichen Aufwärtsbewegung des Schwimmers würde der Draht schlaff werden, von der Aufwickelwalze herunterspringen und der Apparat in Unordnung geraten. Es ist daher notwendig, dafür Sorge zu tragen, daß trotz der Wirkung des Hemmwerks eine gleichbleibende Spannung des Drahtes stets gewährleistet ist.The elasticity inherent in the wire makes it impossible to remove it easily to use in connection with contact works, their speed of movement is limited by inhibitions of the type described, because in the case of a sudden Upward movement of the float would make the wire slack from the take-up roller Jump down and the machine will be in disarray. It is therefore necessary for that Care must be taken that, despite the action of the inhibitor, a constant tension of the wire is always guaranteed.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung, bei einem Flüssigkeitssta.ndferiianzeiger mit Schwimmer und einem nicht kettenartigen Zugorgan (Seilzug) und einem Kontaktwerk, bei der die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel unmittelbar durch eine Hemm- oder Bremsvorrichtung begrenzt wird und bei der die Spannung des Seilzuges dadurch erreicht wird, daß der Schwimmer spezifisch schwerer als die zu messende Flüssigkeit gemacht wird, wobei zwischen seinem Auftrieb, seinem Gewicht und dem Gewicht des die Drahtspannung erzeugenden Gegengewichts ein solches Verhältnis besteht, daß das .gleiche Drehmoment erzeugt wird, einerlei ob der Schwimmer sich im untergetauchten Zustand nach oben oder im ausgetauchten Zustand nach unten bewegt.The subject matter of the invention is a device in the case of a liquid level holiday indicator with a float and a non-chain-like pulling element (rope pull) and a contact mechanism, in which the speed of rotation of the drum directly by an inhibitor or Braking device is limited and in which the tension of the cable is achieved that the float is made specifically heavier than the liquid to be measured being, being between its buoyancy, its weight and the weight of the wire tension generating counterweight is such a ratio that the .equal torque is generated, regardless of whether the float is submerged upwards or moved downwards in the non-submerged state.

Auftriebskörper, die schwerer sind als die zu messende Flüssigkeit, sind an sich bekannt in einer derartigen Anordnung, daß der Schwimmer beispielsweise an einer Federwaage aufgehängt ist und der mit der Flüssigkeits- bzw. Eintauchtiefe veränderliche Auftrieb zahlenmäßig als Maßstab der Spiegelhöhe benutzt wird. Im Gegensatz hierzu ist bei der vorliegenden Erfindung die Erhöhung des spezifischen Gewichts nur zu dem Zweck getroffen, um ein Untersinken des Schwimmers zwecks Straffhaltung des Zugdrahtes zu ermöglichen.Floats that are heavier than the liquid to be measured, are known per se in such an arrangement that the float, for example is suspended on a spring balance and the one with the liquid or immersion depth variable buoyancy is used numerically as a measure of the mirror height. in the In contrast to this, the present invention is to increase the specific Weight taken only for the purpose of sinking the swimmer in order to keep the swimmer taut to enable the puller wire.

Der Gegentand der Erfindung wird im folgenden an einem Flüssigkeitsstandfernanzeiger mit Kontakt- und Hemmwerk erläutert. Auf der Flüssigkeitsoberfläche, deren Bewegungen gemessen werden sollen, ruht ein Schwimmer i. An diesem ist ein Draht 2 befestigt, der sich auf die mit Gewinderillen versehene Trommel 3 aufwickelt. Auf die Rolle 4. wickelt sich der Draht 5 des Gegengewichts 6, welches beide Drähte unter stets gleichbleibender Spannung hält. Verändert sich die Niveauhöhe, so folgt der Schwimmer den Bewegungen .und dreht vermittels des Schwimmerdrahtes a die Rolle 3, mit der ein Schaltrad 7 fest verbunden ist. Dessen Zähne bewegen einen um den Punkt 8 drehbaren Hammer g entgegen der Wirkung der beiden Federn io und i i, die bestrebt sind, den Hammer in seiner Mittellage zu halten. Nach Zurücklegung einer bestimmten Winkeldrehung gibt der Zahn des Schaltrades den Hammer frei, der nun unter Einwirkung der Federn zurückschnellt, infolge seiner Massenträgheit seine Ruhelage überschreitet und einen Stoß auf den Anschlaghebel 12 ausübt. Dieser ist fest mit einem um den Punkt 13 drehbaren Schaltröhrchen 1:1. verbunden, welches durch eine Gegenfeder 15 gegen den Anschlag 16 gedrückt wird. Unter Einwirkung des Hammerschlages führt das Röhrchen eine bestimmte Winkeldrehung aus, wobei die beiden eingeschmolzenen Kontakte 17 und 18 durch die Berührung mit dem .Ouecksilber so lange kurzgeschlossen werden, bis unter Einwirkung der Gegenfeder 15 das Röhrchen in seine Ruhelage zurückgekehrt ist. Die Kontaktdauer kann durch Veränderung der Federspannung oder des Trägheitsmoments eingestellt werden. Je ein derartiges Kontakt- System ist für fallenden und steigenden Wasserstand vorgesehen.The subject of the invention will hereinafter be applied to a remote liquid level indicator explained with contact and inhibition mechanism. On the surface of the liquid, its movements are to be measured, a swimmer rests i. A wire 2 is attached to this, which winds up on the drum 3 provided with thread grooves. On the role 4. The wire 5 of the counterweight 6, which both wires under always winds constant tension. If the level changes, the swimmer follows the movements .und rotates by means of the float wire a, the roller 3, with the a ratchet 7 is firmly connected. Its teeth move one that can be rotated around point 8 Hammer g against the action of the two springs io and i i, which strive to the Hold the hammer in its central position. After covering a certain angular rotation the tooth of the ratchet wheel releases the hammer, which is now under the action of the springs snaps back, exceeds its rest position due to its inertia and one Exerts impact on the stop lever 12. This is fixed with a around point 13 rotatable switching tube 1: 1. connected, which by a counter spring 15 against the stop 16 is pressed. The tube leads under the action of the hammer blow a certain angular rotation, the two fused contacts 17 and 18 are short-circuited by contact with the mercury for so long until the tube has returned to its rest position under the action of the counter spring 15 is. The contact time can be changed by changing the spring tension or the moment of inertia can be set. Such a contact System is for falling and rising water levels provided.

Mit dem Schwimmerrad 3 ist ein Steigrad i9 fest verbunden, in das ein Anker 20 eingreift, der mit einer das Pendel 21 tragenden Pendelstange 22 fest verbunden ist. Das Pendel regelt in bekannter Weise die Umdrehungsgeschwindigkeit des Schwimmerrades und somit die Bewegung des Kontaktwerks in der Art, daß eine bestimmte Höchstgeschwindigkeit nicht überschritten «-erden kann. Bewegt sich der Flüssigkeitsspiegel in rascherem Tempo, so bleibt der Schwimmer hinter dieser Bewegung zurück, um ihm mit seiner durch die Hemmung bedingten Eigengeschwindigkeit so lange nachzulaufen, bis er seine normale Eintauchtiefe wieder erreicht hat. Bei raschem Sinken des Spiegels wird der Schwimmer somit völlig aus der Flüssigkeit ,austauchen, bei raschem Anstieg dagegen völlig untertauchen. Um trotzdem in beiden Fällen das gleiche Antriebsmoment auf das Kontaktwerk zu übertragen und schädliche l:'berlastungen, die das Werk zerstören oder vorzeitig abnutzen würden, oder Unterbelastungen, die ein Stehenbleiben zur Folge hätten, zu vermeiden, ist der Schwimmer selbst spezifisch um ein geringes schwerer als die Flüssigkeit, während weiterhin das Verhältnis zwischen Schwimmergewicht, Auftrieb und Gegengewicht unter Berücksichtigung der durch die Rollendurchmesser gegebenen Übersetzung derart abgestimmt ist, daß stets das gleiche Drehmoment wirksam ist, gleichgültig ob sich der Schwimmer über oder unter dem Flüssigkeitsspiegel befindet. Die physikalische Bedingung hierfür ist nachstehend abgeleitet, wobei bedeuten mögen: Ü, die am Schwimmerrad wirksame Umfangskraft bei über dem Flüssigkeitsspiegel befindlichen Schwimmer, U, die Umfangskraft bei unter dem Flüssigkeitsspiegel befindlichem Schwimmer, S das Gewicht des Schwimmers, A der Auftrieb des untergetauchten Schwimmers, G das Gegengewiclit, das durch die Rollenhalbmesser r und R bedingte Übersetzungsverhältnis. Die antreibende Umfangskraft bei über dein Flüssigkeitsspiegel befindlichem Schwininier beträgt Ui ° S-1 . G, bei untergetauchtem Schwimmer G-(S-A).With the float wheel 3, a climbing wheel i9 is firmly connected, in which an armature 20 engages, which is firmly connected to a pendulum rod 22 carrying the pendulum 21. The pendulum regulates the speed of rotation of the float wheel in a known manner and thus the movement of the contact mechanism in such a way that a certain maximum speed cannot be exceeded. If the liquid level moves at a faster pace, the swimmer lags behind this movement in order to run after him at his own speed caused by the inhibition until he has reached his normal immersion depth again. If the level drops rapidly, the swimmer will submerge completely out of the liquid, but if it rises rapidly, it will submerge completely. In order to still transmit the same drive torque to the contact mechanism in both cases and to avoid harmful oil overloads that would destroy the mechanism or wear it out prematurely, or underloads that would cause it to stop, the float itself is specifically designed to be a small one heavier than the liquid, while the ratio between float weight, buoyancy and counterweight is adjusted, taking into account the translation given by the roller diameter, so that the same torque is always effective, regardless of whether the float is above or below the liquid level. The physical condition for this is derived below, which may mean: Ü, the effective circumferential force on the float wheel when the swimmer is above the liquid level, U, the circumferential force when the swimmer is below the liquid level, S the weight of the swimmer, A the buoyancy of the submerged swimmer, G the counterweight, the transmission ratio caused by the roller diameters r and R. The driving circumferential force when the Schwininier is above the liquid level is Ui ° S-1 . G, if the swimmer is submerged G- (SA).

Da in beiden Fällen die gleiche Umfangskraft ausgeübt werden soll, so inuß sein S-> - G = /'- G- (S-A), woraus sich die zur Verwirklichung erforderliche Bedingung ergibt Since the same circumferential force is to be exerted in both cases, it must be S-> - G = / '- G- (SA), from which the condition necessary for the realization results

Claims

P-1TINTAN SPRUCH Device for the electrical remote transmission of Liquid levels at which the movements of the liquid level mediate a float and a wire, rope or similar, non-chain-like pulling element can be converted into equivalent rotations of a drum, on which the through winds a counterforce held under constant tension tension member, and its Rotation actuates a switching mechanism, which after covering a certain Float path in each case a rise or fall in the liquid level associated contact for setting a receiving device triggers, thereby characterized in that the speed of rotation of the drum immediately by an inhibiting or braking device is limited, while at the same time the swimmer is specific heavier than the liquid and its weight as well as its buoyancy to that Tension member exciting counterforce are matched so that both when submerged as well as the most constant torque possible when submerged.