DE1273216B

DE1273216B - Float for fluid level control

Info

Publication number: DE1273216B
Application number: DEK55123A
Authority: DE
Inventors: Mauno Kari
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-01-29
Filing date: 1965-01-28
Publication date: 1968-07-18

Description

Schwimmer für Flüssigkeitsniveauregelung Die Erfindung betrifft einen Schwimmer für Flüssigkeitsniveauregelung, der am unteren Ende eines biegsamen elektrischen Kabels befestigt ist, welches an einem Punkt im Abstand vom Schwimmer mit einem Gewicht ausgerüstet ist, um welchen Punkt der Schwimmer je nach dem Flüssigkeitsniveau schwenken kann.Liquid level control float The invention relates to a Float for liquid level control, which is at the bottom of a flexible electric Cable is attached, which at a point at a distance from the swimmer with a Weight is fitted to what point the swimmer depending on the fluid level can pivot.

Bei Flüssigkeitsniveauregelungen besteht immer das Problem, eine geeignete Fühleinrichtung einzusetzen. Eine bereits bekannte Fühleinrichtung für Elüssigkeitsstände weist ein langgestrecktes Rohr auf, in welchem mehrere Quecksilberschaltröhren mit um eine waagerechte Achse zwischen zwei Ruhelagen schwenkbaren Anker-Schaltgliedern vorgesehen sind. With liquid level controls there is always the problem of one use suitable sensing device. An already known sensing device for Elüssigkeitsstands has an elongated tube in which several mercury interrupter tubes with armature switching elements pivotable about a horizontal axis between two rest positions are provided.

Außen am Rohr befindet sich ein Schwimmer mit einem Stabmagneten, der bei Vorbeibewegung an den Anker-Schaltgliedern diese jeweils eine Ruhelage annehmen läßt. Diese bekannte Vorrichtung setzt zunächst voraus, daß das die Quecksilberschaltröhren enthaltende Rohr fest im Brunnenschacht oder sonstwo angebracht ist. Das erfordert nicht nur relativ großen baulichen Aufwand, wie Aufstemmen der Brunnenwände und Einzementieren von Halterungen, es erfordert darüber hinaus eine recht genaue Einjustierung des Rohres, damit sich der ringförmige Schwimmer nicht verklemmt. Weiter sind auch Fühleinrichtungen für Flüssigkeitsstände bekannt, die mehrere jeweils einen Quecksilberschalter aufweisende Schwimmer aufweisen. Dabei ist für jeden festzustellenden Flüssigkeitsgrenzstand ein Schwimmer vorgesehen. Wenn z. B. zwei Regelgrenzlagen, eine obere und eine untere, sowie zwei Alarmgrenzlagen, d. h. ein oberer und ein unterer zulässiger Flüssigkeitsgrenzzustand, gefühlt werden sollen, so sind in diesem Fall vier Schwimmer erforderlich. Eine derartige Fühleinrichtung mit einer Vielzahl von Schwimmem ist jedoch aufwendig herzustellen, und auch die Justierung an Ort und Stelle ist aufwendig.There is a float with a bar magnet on the outside of the tube, which, when moving past the armature switching elements, they each assume a rest position leaves. This known device initially requires that the mercury interrupter tubes containing pipe is firmly attached in the well shaft or elsewhere. That requires not only relatively large construction work, such as prying open the well walls and Cementing in brackets, it also requires quite precise adjustment of the pipe so that the ring-shaped float does not get jammed. Next are too Sensing devices for liquid levels are known, each of which has a mercury switch having swimmers. Thereby is for each liquid limit level to be determined a float provided. If z. B. two control limit positions, an upper and a lower, as well as two alarm limit positions, d. H. an upper and a lower permissible liquid limit state, should be felt, four swimmers are required in this case. One However, such a sensing device with a large number of swimmers is expensive to produce, and the adjustment on the spot is complex.

Infolge der Vielzahl von Schwimmern wird natürlich auch die Betriebszuverlässigkeit herabgesetzt.As a result of the large number of floats, of course, the operational reliability also increases degraded.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwimmer für Flüssigkeitsniveauregdung zu schaffen, welcher die obenerwähnten Nachteile nicht aufweist. The invention is based on the object of a float for liquid level grounding to create which does not have the disadvantages mentioned above.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an dem Schwimmer mindestens zwei Quecksilberschalter in verschiedenen Schräglagen befestigt sind und daß der Schwerpunkt des Schwimmers so gelegt ist, daß immer die gleiche Seite des Schwimmers nach oben weist. This object is achieved in that the float at least two mercury switches are attached in different inclines and that the The swimmer's center of gravity is placed so that the swimmer is always on the same side facing up.

Zur Beeinflussung des Schwerpunktes ist der Schwimmer vorzugsweise mit einem Kielgewicht ausgerüstet. The swimmer is preferred to influence the center of gravity equipped with a keel weight.

Falls durch den Niveauregler ein Alarm ausgelöst werden soll, wenn der Flüssigkeitsstand eine bestimmte obere Grenze überschreitet oder eine bestimmte untere Grenze unterschreitet, muß der Schwimmer mit vier Quecksilberschaltern ausgestattet sein, nämlich zwei Schaltern für die beiden Regellagen, in deren Grenzen der Flüssigkeitsstand geregelt werden soll, und zwei Schaltern zur Auslösung von Alarm, wenn der Flüssigkeitsstand eine bestimmte obere Grenze überschreitet bzw. eine bestimmte untere Grenze unterschreitet. Damit die Grenzen der Flüssigkeitsstände verschieden eingestellt werden können, ist es möglich, das an dem vom Schwimmer kommenden Kabel angebrachte Gewicht längs des Kabels so zu verschieben, daß die Länge des Kabels zwischen dem Gewicht und dem Schwimmer verschieden groß ist. If the level controller should trigger an alarm, if the liquid level exceeds a certain upper limit or a certain one falls below the lower limit, the float must be equipped with four mercury switches be, namely two switches for the two control positions, within the limits of the liquid level should be regulated, and two switches to trigger an alarm when the liquid level exceeds a certain upper limit or falls below a certain lower limit. So that the limits of the liquid levels can be set differently, is it possible to move the weight attached to the cable coming from the float lengthways of the cable so that the length of the cable between the weight and is different in size to the swimmer.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel gemäß Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung erläutert. An exemplary embodiment according to the invention is referred to below explained on the drawing.

F i g. 1 zeigt ein mit einem Schwimmer gemäß der Erfindung ausgerüstetes Gefäß, wobei der Flüssigkeitsstand einen seiner oberen Regelgrenze entsprechenden Stand erreicht hat; F i g. 1 a zeigt den eine der F i g. 1 entsprechende Lage einnehmenden Schwimmer im Längsschnitt; Fig. 2 zeigt denselben Schwimmer in der Lage, in welcher er sich befindet, wenn der Flüssigkeitsstand im Gefäß einen seiner unteren Regelgrenze entsprechenden Stand erreicht hat; F i g. 2 a zeigt den eine der F i g. 2 entsprechende Lage einnehmenden Schwimmer im Längsschnitt; Fig. 3 zeigt den Schwimmer in der Lage, in der er sich befindet, wenn der Flüssigkeitsstand seine oberste zulässige Grenze erreicht hat und in welcher der Schwimmer Alarm auslöst; F i g. 3 a zeigt den eine der F i g. 3 entsprechende Lage einnehmenden Schwimmer im Längsschnitt; F i g. 4 zeigt den Schwimmer in der Lage, in welcher er sich befindet, wenn der Flüssigkeitsstand seine unterste zulässige Grenze erreicht hat und in welcher der Schwimmer Alarm auslöst; F i g. 4 a zeigt den eine der F i g. 4 entsprechende Lage einnehmenden Schwimmer im Längsschnitt. F i g. Figure 1 shows one equipped with a float according to the invention Vessel, the liquid level corresponding to one of its upper control limit Level has reached; F i g. 1 a shows one of the FIGS. 1 corresponding position Swimmer in longitudinal section; Fig. 2 shows the same swimmer in the position in which it is when the liquid level in the vessel is one of its lower control limit has reached the appropriate level; F i g. 2 a shows one of the F i g. 2 corresponding position occupying swimmer in longitudinal section; Fig. 3 shows the swimmer is in the position where it is when the fluid level is up has reached the highest permissible limit and in which the float triggers an alarm; F i g. 3 a shows one of the FIGS. 3 swimmers in the appropriate position in longitudinal section; F i g. 4 shows the swimmer in the position in which he is when the liquid level has reached its lowest permissible limit and in which the float triggers the alarm; F i g. 4 a shows one of FIGS. 4 corresponding Position occupying swimmer in longitudinal section.

Die Flüssigkeitsniveauregeleinrichtung weist einen Schwimmer 1 auf, der sich am Ende eines in die Flüssigkeit zu legenden Kabels 2 befindet. Das Kabel 2 ist mit einem Gewicht 3 ausgerüstet, das sich verschieben läßt, damit die Entfernung zwischen dem Gewicht 3 und dem Schwimmer 1 verändert werden kann und so die Entfernung der äußersten Grenzen des Flüssigkeitsstandes voneinander verschieden eingestellt werden kann. Der Schwimmer ist mit einem Gewicht 4 ausgerüstet, das sich an einer Seite des Schwimmers befindet, damit in der Flüssigkeit immer die gleiche Seite des Schwimmers nach oben weist. The liquid level control device has a float 1, which is located at the end of a cable 2 to be laid in the liquid. The cable 2 is equipped with a weight 3 that can be shifted so that the distance between the weight 3 and the float 1 can be changed and so the distance the extreme limits of the liquid level are set differently from each other can be. The float is equipped with a weight 4, which is attached to a Side of the float, so that the same side is always in the liquid of the float is facing up.

In dem Schwimmer sind vier Quecksilberschalter 5, 6, 7 und 8 untergebracht. Der Quecksilberschalter 5 ist mit dem Anziehungspol der Startvorrichtung des Laufwerkes verbunden, der Quecksilberschalter 6 ist entsprechend mit einem Pol der Startvorrichtung, z. B. einer Pumpe, und die Quecksilberschalter 7 und 8 sind mit der Alarmvorrichtung verbunden. Die Art und Weise, in der die Quecksilberschalter in dem Schwimmer angeordnet sind, wird in Verbindung mit der nachfolgend gegebenen Erläuterung des Betriebes des Reglers näher erläutert werden. Four mercury switches 5, 6, 7 and 8 are housed in the float. The mercury switch 5 is with the pole of attraction of the starting device of the drive connected, the mercury switch 6 is correspondingly connected to one pole of the starting device, z. B. a pump, and the mercury switches 7 and 8 are with the alarm device tied together. The way in which the mercury switch is placed in the float is in connection with the explanation of the operation given below of the controller are explained in more detail.

Das Gewicht 3 wird an dem Kabel an einer solchen Stelle befestigt, daß sich das Gewicht in der Flüssigkeit so tief befindet, daß, wenn der Flüssigkeitsstand in dem Gefäß seine obere Grenze (Fig. 1, 1 a) erreicht, der Schwimmer 1 (und der in gleicher Richtung mit diesem verlaufende Teil des Kabels) mit der vom Gewicht 3 aus senkrecht nach oben gezogenen Linie einen Winkel von ungefähr 40 bis 450 bildet. The weight 3 is attached to the cable in such a place, that the weight is so deep in the liquid that when the liquid level reaches its upper limit (Fig. 1, 1 a) in the vessel, the float 1 (and the in the same direction with this part of the cable) with that of the weight 3 forms an angle of approximately 40 to 450 from the line drawn vertically upwards.

Wenn sich der Schwimmer in dieser Lage befindet, so nimmt der sich in ihm befindende Quecksilberschalter 5 eine derart geneigte Stellung ein, daß er den Stromkreis schließt, und der Quecksilberschalter 6, der mit dem Quecksilberschalter 5 einen Winkel von ungefähr 80 bis 900 bildet, ist schräg nach unten gerichtet und geschlossen. Immer, wenn sich der Quecksilberschalter 5 in der geschilderten Weise schließt, bringt die Startvorrichtung die Pumpe in Gang. Das hat zur Folge, daß die Flüssigkeit aus dem Gefäß abfließt. Wenn so viel Flüssigkeit ausgeflossen ist, daß der Flüssigkeitsstand seine untere Grenze erreicht hat (F i g. 2, 2 a), hat der Schwimmer eine solche Lage eingenommen, daß er (und der in gleicher Richtung mit ihm verlaufende Teil des Kabels) mit der vom Gewicht 3 aus senkrecht nach oben gezogenen Linie einen Winkel von ungefähr 130 bis 1400 bildet. Wenn der Schwimmer diese Lage einnimmt, so schaltet sich der mit dem Pol der Startvorrichtung in Verbindung stehende Quecksilberschalter aus, was zur Folge hat, daß die Tätig- keit der Pumpe aufhört. Sobald ein Ausfließen von Flüssigkeit aus dem Gefäß einsetzte, öffnete sich der Quecksilberschalter 5.If the swimmer is in this position, he takes himself located in it mercury switch 5 such an inclined position that he the circuit closes, and the mercury switch 6, the one with the mercury switch 5 forms an angle of approximately 80 to 900, is directed obliquely downwards and closed. Whenever the mercury switch 5 is in the manner described closes, the starting device starts the pump. This has the consequence that the liquid drains from the vessel. When so much fluid has flowed out that the liquid level has reached its lower limit (Fig. 2, 2 a) the swimmer is in such a position that he (and the swimmer in the same direction part of the cable running with it) with that of the weight 3 vertically upwards The drawn line forms an angle of approximately 130 to 1400. When the swimmer assumes this position, it connects to the pole of the starting device standing mercury switches off, which has the consequence that the speed of the pump stops. As soon as liquid began to flow out of the vessel, it opened the mercury switch 5.

Die mit der Alarmvorrichtung in Verbindung stehenden Quecksilberschalter 7 und 8 sind die ganze Zeit in geöffneter Stellung gewesen. Sobald die Tätigkeit der Pumpe aussetzt, beginnt sich das Gefäß wieder mit Flüssigkeit zu füllen. Beim Beginn eines solchen Einströmens von Flüssigkeit geht der Schwimmer 1 allmählich in eine andere Lage über, wobei der Quecksilberschalter 6 schließt, während dagegen der Quecksilberschalter 5 offen bleibt. Dieser Schalter schließt erst, wenn der Flüssigkeitsstand seine obere (Normal-)Stellung erreicht hat und die Pumpe in Gang gesetzt wird. Der Quecksilberschalter 6 ist zu diesem Zeitpunkt schon eine längere Zeit geschlossen gewesen. Nun beginnt von neuem ein Ausfließen der Flüssigkeit aus dem Gefäß, bis die untere Normalgrenze erreicht ist, wobei dann die Tätigkeit der Pumpe aussetzt. The mercury switches associated with the alarm device 7 and 8 have been in the open position the whole time. Once the activity the pump stops, the vessel begins to fill with liquid again. At the At the start of such an inflow of liquid, the float 1 gradually goes to another position, the mercury switch 6 closes, while on the other hand the mercury switch 5 remains open. This switch only closes when the The liquid level has reached its upper (normal) position and the pump is running is set. The mercury switch 6 is already a longer one at this point in time Time has been closed. Now the liquid begins to flow out again the vessel until the lower normal limit is reached, then the activity of the Pump stops.

Wie oben erwähnt, stehen die Quecksilberschalter 7 und 8 mit der Alarmvorrichtung in Verbindung. Sie treten nur dann in Tätigkeit, wenn das Laufwerk aus irgendeinem Grund nicht funktioniert. In einem solchen Fall ist es möglich, daß der Flüssigkeitsstand seine obere Normalgrenze überschreitet oder seine untere Normalgrenze unterschreitet. In Fig. 3 und 3 a ist ein solcher Fall gezeigt, daß der Flüssigkeitsstand seine höchste zulässige Obergrenze überschritten hat. Daraufhin nimmt der Schwimmer eine derartige Lage ein, daß er (und der in gleicher Richtung mit ihm verlaufende Teil des Kabels) mit der vom Gewicht 3 aus senkrecht nach oben gezogenen Linie einen Winkel von 15 bis 200 bildet, wobei der Quecksilberschalter 7 schließt, was das Einsetzen des Alarms zur Folge hat. Sobald wieder so viel Flüssigkeit aus dem Gefäß ausgeflossen ist, daß die Oberfläche der Flüssisgkeit unter die höchste zugelassene Obergrenze sinkt, öffnet der Quecksilberschalter 7, und der Alarm setzt aus. Wenn bei einer Gelegenheit so viel Flüssigkeit aus dem Gefäß ausfließt, daß der Flüssigkeitsstand seine unterste zulässige Höhe unterschreitet (F i g. 4 und 4 a) nimmt der Schwimmer eine solche Lage ein, daß er mit der vom Gewicht 3 aus nach oben senkrecht gezogenen Linie einen Winkel von ungefähr 1700 einschließt. Gleichzeitig ist der Quecksilberschalter 8 in eine solche Lage geraten, daß er schließt, was das Einsetzen des Alarms zur Folge hat. Sobald der Flüssigkeitsstand in dem Gefäß jedoch wieder höher liegt als die unterste zulässige Höchstgrenze, öffnet der Quecksilberschalter 8, und der Alarm setzt aus. As mentioned above, the mercury switches 7 and 8 stand with the Alarm device in connection. They only come into operation when the drive is not working for some reason. In such a case it is possible that the liquid level exceeds its upper normal limit or its lower limit Falls below normal limit. In Fig. 3 and 3a, such a case is shown that the liquid level has exceeded its highest permissible upper limit. Thereupon if the swimmer is in such a position that he (and the swimmer in the same direction part of the cable running with it) with that of the weight 3 vertically upwards The drawn line forms an angle of 15 to 200, the mercury switch 7 closes, which results in the onset of the alarm. As soon as so much liquid again has flowed out of the vessel that the surface of the liquid is below the highest admissible upper limit falls, the mercury switch 7 opens and the alarm is set the end. If on one occasion so much liquid flows out of the vessel that the liquid level falls below its lowest permissible level (Fig. 4 and 4 a) the swimmer is in such a position that he is with the weight 3 from line drawn vertically upwards encloses an angle of approximately 1700. At the same time, the mercury switch 8 is in such a position that it closes, what causes the onset of the alarm. As soon as the fluid level is in the However, the vessel is again higher than the lowest permissible maximum limit, opens the mercury switch 8 and the alarm goes off.

Wie sich aus dem Gesagten ersehen läßt, kommt man durch die Erfindung mit einem einzigen Schwimmer aus, was die Kosten der Vorrichtung bedeutend senkt und auch die Montage der Vorrichtung bedeutend erleichtert. Da es außerdem möglich ist, das Gewicht zu verschieben, läßt sich die Entfernung zwischen der oberen und der unteren Normalhöhe in einer jeweils gewünschten Art und Weise einstellen. As can be seen from what has been said, one comes through the invention with a single float, which significantly reduces the cost of the device and also facilitates the assembly of the device significantly. Since it is also possible is to move the weight, the distance between the top and set the lower normal height in any desired manner.

Ein derartiger Niveauregler läßt sich in Grundwasserbrunnen und Behältern anwenden, in welchen der Flüssigkeitsstand zwischen bestimmten Grenzen bleiben muß, und zwar sowohl beim Füllen als auch beim Leeren. Weiter oben wurde nur ein Beispiel für den Fall des Leerens angeführt. Wenn es sich um ein Füllen mit Flüssigkeit handelt, ist die Tätigkeit der Regulierungsvorrichtung prinzipiell gleichartig: in einem solchen Fall müssen die Elektroden der Quecksilberschalter 5 und 6 an den anderen Enden der in Frage stehenden Röhren angebracht sein. Auch ist es möglich, die beiden Enden der Schalterröhren 5 und 6 mit zwei Elektroden auszurüsten, worauf man dann die Regulierungsvorrichtung nach Belieben sowohl für sich füllende als auch für leerende Tätigkeit einsetzen kann. Such a level controller can be used in groundwater wells and tanks apply, in which the liquid level must remain between certain limits, both when filling and when emptying. The above was just an example in the event of emptying. If it is a question of filling with liquid, is the activity Basically similar to the regulating device: in such a case, the electrodes of the mercury switches 5 and 6 must be connected to the other ends of the tubes in question. It is also possible to equip the two ends of the switch tubes 5 and 6 with two electrodes, whereupon you then use the regulating device at will for both filling and can also be used for emptying activities.

Die der Erfindung entsprechende Vorrichtung kann abgewandelt werden. So ist es nicht notwendig, daß die Quecksilberschalter so in dem Schwimmer angeordnet sind, daß sie Regulierungsaufgaben nur dann ausführen, wenn die Vorrichtung so montiert ist, daß der Schwimmer mit der erwähnten senkrechten Linie einen Winkel von 450 bildet, wenn sich der Flüssigkeitsstand in seiner oberen Normalstellung befindet. Ebensogut läßt sich ein Schwimmer herstellen, bei dem die sich in ihm befindenden Quecksilberschalter ihre Regulierungsaufgaben ausführen, wenn der erwähnte Winkel eine andere Größe hat. The device according to the invention can be modified. So it is not necessary for the mercury switches to be so arranged in the float are that they only perform regulating tasks when the device is so mounted is that the float forms an angle of 450 with the aforementioned vertical line forms when the liquid level is in its upper normal position. A swimmer can just as well be made with the ones in it Mercury switches perform their regulating tasks when the mentioned angle has a different size.

Auch kann man die Alarmschalter 7 und 8 oder nur einen von ihnen weglassen, was von der gewünschten Alarmart abhängt. In dem obenerwähnten Beispiel wurde die Tätigkeit bei einer Verwendung von Quecksilberschaltern erläutert, doch kann man zu demselben Zweck natürlich auch Schalter anderer Art verwenden, die auf Grund ihrer jeweiligen Lage (unter Einwirkung der Schwerkraft) die erwünschten Schaltungen ausführen. Dieselbe Röhre kann auch zwei oder mehr Schalter aufweisen.You can also omit the alarm switches 7 and 8 or just one of them, which depends on the desired type of alarm. In the example mentioned above, the Activity when using mercury switches explained, but you can to For the same purpose, of course, also use switches of other types that are due to their perform the desired shifts in each position (under the action of gravity). The same tube can also have two or more switches.

Claims

Claims: 1. Float for liquid level control, the is attached to the lower end of a flexible electrical cable which is attached to a Point at a distance from the swimmer is equipped with a weight, around which point the float can swivel depending on the liquid level, marked by this e t that on the float (1) at least two mercury switches (5, 6, 7, 8) in different inclinations are attached and that the center of gravity of the swimmer is placed so that the same side of the float is always facing up.

2. float according to claim 1, characterized in that the float is equipped with a keel weight (4).

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 057919.