Einrichtung zum Anzeigen von Leckverlusten eines Flüssigkeitsbehälters
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Anzeigen von Leckverlusten in Flüssigkeitsbehältern, mit einem auf der Flüssigkeitsoberfläche abgesetzten Schwimmer, der an einem über eine drehbare Scheibe, die oberhalb des Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist, geführten Kabel aufgehängt ist und diese Scheibe bei sinkendem Flüssigkeitsspiegel entgegen der Wirkung einer Gegenkraft zu einer Drehbewegung veranlasst, um dadurch den beweglichen Kontaktträger einer im Stromkreis einer Signalanlage im Sinne seiner Schliessung zu betätigen.
Die bis anhin bekannten Einrichtungen dieser Art haben folgende Nachteile:
1. Die Verlustanzeige erfolgt erst bei verhältnismässig grossem Flüssigkeitsveriust pro Zeiteinheit.
2. Die tolerierbare Verlustmenge kann nicht eingestellt bzw. den jeweiligen örtlichen Verhältnissen nicht angepasst werden.
3. Die Volumenveränderungen der Behälterflüssigkeit infolge Temperaturschwankungen werden nicht oder nur mangelhaft berücksichtigt, wodurch falscher Alarm ausgelöst wird.
Diese Nachteile lassen sich bei zweckmässiger Ausführung der erfindungsgemässen Einrichtung beseitigen, die darin besteht, dass eine von einem Zeitschalter beherrschte Steuervorrichtung die Antriebsverbindung zwischen der genannten Scheibe und dem beweglichen Kontaktträger der Kontaktvorrichtung periodisch unterbricht, wodurch der Kontaktträger durch eine auf ihn wirkende Federkraft jedesmal in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird und der Behälterinhalt somit dem Schaltrhythmus des Zeitschalters entsprechend immer wieder von der gleichen Ausgangsposition aus auf Leckverluste kontrolliert wird. In Wirklichkeit entspricht diese Ausgangsposition der Anschlagstellung, in der der bewegliche Kontaktträger von der Federkraft gehalten wird.
Diese Anschlagstellung wird vorteilhafterweise von einer Stellschraube bestimmt, so dass sie den Verhältnissen entsprechend variiert werden kann.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes nebst einer Konstruktionsvariante veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt die Einrichtung in ihrer Gesamtheit.
Fig. 2 ist ein Schnitt durch die genannte Konstruktionsvariante, und
Fig. 3 ist eine Draufsicht zu Fig. 2 nach Entfernung verschiedener Teile.
Mit 10 (Fig. 1) ist eine auf einem hier nur andeutungsweise gezeigten Flüssigkeitsbehälter 11 befestigte Grundplatte bezeichnet, auf der ein Gehäusedeckel 12 aufgesetzt ist. Diese Grundplatte 10 hat eine Lagerstütze 10', in der eine Rillenscheibe 13 drehbar gelagert ist, über die ein in strichpunktierten Linien angedeutetes Kabel 14 geführt ist, das sich mit seinen beiden Trumen durch Löcher in der Grundplatte 10 in den Behälter hinein erstreckt; An einem Trumende des Kabels 14 ist ein auf dem Flüssigkeitsspiegel des Behälters 11 abgesetzter Schwimmer 15 aufgehängt und am andern Ende ein Gegengewicht 16, das etwas leichter ist als der Schwimmer 15, damit die von diesem Gewicht 16 ausgeübte Gegenkraft bei absinkendem Flüssigkeitsspiegel vom Schwimmergewicht überwunden wird.
Die Scheibe 13 ist auf einer Seite mit einem zylindrischen Ansatzteil 13' versehen, auf dem eine Rolle 17 aufliegt. Diese Rolle ist drehbar auf einer Welle 18 angeordnet, die im entsprechenden Ende eines Schwenkhebels 19 befestigt ist, die seinerseits in einem Stützarm 10" der Lagerstütze 10'gelagert ist.
Auf der Welle 18 sitzt ebenfalls ein Kontakthebel 20, der von einer Zugfeder 21 in Anschlag gegen eine in einem Teil der Lagerstütze 10' eingeschraubte Stellschraube 22 gehalten wird. Dem m auf dem Kon- takthebel 20 vorgesehenen Kontakt 20' ist ein Gegen kontakt t 23 zugesellt, der auf der Lagerstütze 10' angeordnet ist. Das der Welle 18 entgegengesetzte Ende des Schwenkhebels 19 wird von einer Zugfeder 19' in Berührung mit dem oberen Ende einer Stange 24 gehalten, die ihrerseits unter dem Einfluss einer Druckfeder 24' steht. Am unteren Ende dieser Stange 24 ist ein Solenoidkern 25 vorgesehen, der in die auf einem Tragteil der Lagerstütze 10' angeordnete Solenoidspule 26 eingreift.
Die Solenoidspule und der dazugehörige Kern bilden eine elektrische Steuervorrichtung, deren Bedeutung aus späteren Erläuterungen hervorgeht. 27 ist eine elektrische Signalvorrichtung, mit der die mit den beiden Kontakten 23 und 20' versehene Kontaktvorrichtung in Serie geschaltet ist. Am Speisenetz, an dem die Signalvorrichtung 27 angeschlossen ist, ist auch ein Zeitschalter 28 angeschlossen, mit dessen Ausgangsklemmen die Solenoidspule 26 verbunden ist.
Wenn es sich beim Behälter 11, wie hier angenommen wurde, um einen Heizölbehälter für eine Heizungsanlage handelt, so ist am Speisenetz auch der Ölbrenner 29 angeschlossen. Im Stromkreis dieses Ölbrenners ist ein Hauptschalter 29' vorgesehen, der mechanisch mit einem in einem Nebenstromkreis des Zeitschalters 28 vorgesehenen Über- brückungsschalter 30 verbunden ist.
Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Einrichtung ist wie folgt:
Wenn die Heizungsanlage durch Schliessen des Hauptschalters 29' in Betrieb gesetzt wird, so wird auch der Überbrückungsschalter 30 geschlossen, was zur Folge hat, dass die Solenoidspule 26 unter Spannung gesetzt, der Solenoidkern 25 angezogen und der Schwenkhebel 19 somit entgegen der Wirkung der Druckfeder 24' verschwenkt wird. Dadurch wird die Rolle 17, unter der Wirkung der Zugfeder 19', vom zylindrischen Ansatzteil 13' abgehoben, so dass die Scheibe 13 mit diesem Ansatzteil bei sinkendem Flüssigkeitsniveau im Behälter eine Leerlaufbewegung ausführt. Dieser Zustand bleibt erhalten, solange der Hauptschalter 29' bzw. der Uber;brückungsschalter 30 geschlossen ist.
Im Nichtbetriebszustand der Heizungsanlage, wenn die beiden Schalter 29' und 30 offen sind, ist der Zeitschalter 28 unter Spannung. Diese Ibewirkt ihrerseits, dass die Solenoidspule 26 periodisch erregt wird. Dies hat zur Folge, dass die Rolle 17 periodisch vom zylindrischen Ansatzteil 13' der Scheibe 13 abgehoben wird. Findet kein Flüssigkeitsverlust statt, so bewirkt der Schwimmer 15 auch keine Drehbewegung der Scheibe 13. Findet aber ein Leckverlust statt, so dreht sich die Scheibe 13 im Sinne des eingezeichneten Pfeils x und die Rolle im umgekehrten Drehsinne, der durch den Pfeil y angegeben ist. Der Kontakthebel 20 wird im gleichen Sinne wie die Rolle 17 verschwenkt, wodurch sich sein Kontakt 20' dem Gegenkontakt nach Massgabe des sich senkenden Flüssigkeitsniveaus im Behälter 11 nähert.
Wird nun aber während dieser Zeit die Rolle 17 durch die momentane Erregung des Solenoides 26 vom zylindrischen Ansatzteil 13' abgehoben und dadurch die Antriebsverbindung zwischen Scheibe 13 und Kontakthebel 20 vorübergehend unterbrochen, so wird der Kontakthebel 20 während dieser Unterbrechungszeit von der auf ihn wirkenden Zugfeder 21 in seine Anschlagstellung zurückgezogen. Schaltet die Schaltuhr 28 das Solenoid 26 inzwischen wieder aus, so befindet sich die Einrichtung wieder im Bereitschaftszustand und der Kontakthebel 20 wird wieder, vorausgesetzt, dass im Behälter 11 ein Leckverlust stattfindet, vom Schwimmer 15 aus durch Vermittlung der Scheibe 13 bzw. des zylindrischen Ansatzteils 13' und der mit diesem letzteren zusammenwirkenden Rolle 17, im Sinne eines Kontaktschlusses bewegt.
Ist der Leckverlust verhältnismässig gross, so wird dieser Kontaktschluss erreicht, bevor das Solenoid 26 erregt und der Kontakthebel 20 in seine Ausgangslage zurückgeführt wird. Durch diesen Kontaktschluss wird dann der Stromkreis der Signalvorrichtung 27 geschlossen und diese letztere dadurch in Funktion gesetzt. Nun ist es aber erwünscht, dass die Signalvorrichtung auch schon bei kleineren Leckverlusten in Funktion gesetzt wird. Dieses Ziel wird erreicht, indem man den Albstand zwischen den beiden Kontakten 20' und 23 mittels der Stellschraube 22 verringert. Dadurch wird also die Anzeigevorrichtung empfindlicher, wobei aber die Gefahr um so grösser ist, dass sie auf Niveausenkungen reagiert, die auf eine durch einen Temperatursturz verursachte Kontraktion des Behälterinhaltes zurückzuführen ist.
Um diese Gefahr zu beseitigen, erfolgt eben die periodische Erregung der Solenoidspule 26, das heisst die periodische Zurückführung des Kontakthebels 20 in seine von der Stellschraube 22 bestimmte Ausgangsstellung, von der aus der Be hälterinhalt im Schaltrhythmus des Zeitschalters 28 immer wieder von neuem kontrolliert wird.
Dies bedeutet aber, dass jedesmal die Fehlerquelle, die auf eine Kontraktion des Behälterinhaltes zurückzuführen wäre, ausgeschaltet wird und in Wirklichkeit nur die Sinkbewegung des Schwimmers 15 ausgenützt wird, die auf effektive Leckverluste, so klein sie auch sein mögen, zurückzuführen sind.
Von Bedeutung ist auch eine hier vorgesehene Hilfsvorrichtung, mittels welcher die Anzeigebereitschaft der Einrichtung geprüft werden kann. Diese Hilfsvorrichtung weist einen gegen das Kabel 14 gerichteten Druckbolzen 31 auf, der verschiebbar in einer Bolzenführung 32 angeordnet ist. Die entsprechende Stelle des Gehäuses 12 ist mit einer Ausnehmung versehen, die mit einer elastischen Membrane 33, z. B. aus Gummi, überdeckt ist. Durch einen Druck auf diese Membrane 33 wird der Druckbolzen 31 entgegen der Wirkung einer Feder verschoben und das Kabel 14 dadurch bis zu einem regulierbaren Anschlag 34 ausgebuchtet. Dadurch wird es angespannt und die Scheibe 13 demzufolge zu einer Drehbewegung veranlasst, wodurch wiederum der Kontakthebel 20 bis zu seiner Kontaktstellung verschwenkt wird und die Signalvorrichtung probeweise in Funktion tritt.
Da es sich, wie oben angenommen wurde, beim Behälter 11 um einen Heizölbehälter handelt, können sich unter Umständen im Gehäuse Öldämpfe ans am meln und so kann sich in diesem Gehäuse ein Explosionsgemisch bilden, das durch Funkenbildung an der Kontaktvorrichtung leicht entzündbar ist. Diese Gefahr lässt sich beseitigen, indem die Kontaktvor richtung nicht im Gehäuse c untergebracht wird, sondern an einer explosionssicheren Stelle in einem separaten Gehäuse.
Eine solche Anordnung ist in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Die Welle 18 wird in diesem Falle verlängert und seitlich aus dem Gehäuse 12 herausgeführt.
Ihre Drehbewegung wird über ein Kegelradpaar 35, 36 und ein Zahnradpaar 37, 38 auf einen Kontakthebel 39 übertragen, der auf der Welle des zweiten Zahnrades 38, sitzt. Diese Welle durchsetzt eine Wand eines Gehäuseteils 40, der mit einer darauf befestigten Abdeckplatte 41 eine geschlossene Kammer bildet, in der sich der Kontakthebel 39 befindet, der mit einem sich ebenfalls in dieser Kammer befindenden, ortsfesten Gegenkontakt 42 zusammenwirkt. Der Kontakthebel 39 wird von einer Zugfeder 43 (siehe Fig. 3) in Anlage gegen eine einen Anschlag bildende Regulierschraube 44 gehalten, ähnlich wie in Fig. 1 der Kontakthebel 20 von der Zugfeder 21 in Anlage gegen die Regulierschraube 22 gehalten wird.
Die Funktionsweise der Anordnung gemäss Fig. 2 und 3 ist im übrigen die genau gleiche, wie oben beschrieben wurde, indem die Antriebsverbindung mit dem Kontakthebel 39 auch wieder periodisch unterbrochen und dieser Hebel unter der Wirkung der Zugfeder 43 jedesmal wieder in Anlage gegen die Regulierschraube 44 geführt wird.