DE1912681U - Elektrode, insbesondere fuer kapazitive fuellstandsmessgeraete. - Google Patents

Elektrode, insbesondere fuer kapazitive fuellstandsmessgeraete.

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Description

RA. 726 707*15.10.64
Stuttgart, den 7. Oktober 1964
Georg Γ Gm 380 S/W
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Reisenb ι ^i ν
Elektrode j, insbesondere für kapazitive Fullstandsmeßgeräte
Die Erfindung betrifft eine Elektrode, insbesondere für kapazitive Püllstandsmeßgeräte, die einen metallischen» an einem Behälter befestigbaren topfförmigen Kopf aufweist, dessen Boden mit einer gestuften Bohrung versehen ist, deren unterer Teil weiter ist als
O/ <
der obere und in die ein entsprechend im Durchmesser gestuftes Halteglied mittels isolierender Zwischenlagen won unten dicht eingesetzt und mit Hilfe einer auf das oberes den Boden durchdringenden und mit einem Gewinde versehenen Ende des Halt©gliedes aufgeschraubten Mutter, die sich über eine isolierende Scheibe an der Oberseite des Bodens abstützt, befestigt ist=
Bei bekannten Elektroden weisen die Bohrung im Boden des Elektrodenkopfes und das Halteglied senkrecht su ihren Achsen stehende Schultern auf, die an dem nach innen ragenden Bund einer isolierenden Hülse anliegen^ die den dickeren Abschnitt des Haltegliedes umgibt und in den weiteren Teil der Bohrung eingeschoben ist„ Der mit dem Gewinde Yersehane dünnere Teil des Haltegliedes und der engere Seil der Bohrung sind mit Piehtungselementen angefüllt, die durch das Anziehen der Mutter und Verspannen der einseinen Teile gegeneinander zusammen-und in Radial richtung auseinandergepreßt werden;, so daß dieser Teil der Bohrung gut abgedichtet wird» Diese Anordnung ist wegen der Vielzahl der Yerwendeten Seilerelativ kostspielig» Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde j eine Dichtungsanordnung zu schaffen., die billiger herstellbar und leicht montierbar ist und die sich trotzdem durch eine sehr gute Abdichtung auszeichnet.
Die Erfindung "besteht darins daß zwischen den Seilen verschiedenen Durchmessers sowohl der Bohrung als auoh des Haltegliedes kegelige Übergänge vorgesehen sind und das Halteglied von einer dicht anliegenden und satt in die" Bohrung passenden Hülle aus einem isolierenden Material umgeben ists die entsprechend gestufte und durch kegelige Übergänge miteinander verbundene Abschnitte aufweist. Durch die Erfindung wird ©s also mö'glichj auf die bei den bekannten Elektroden vorgesehenen Dichtungsscheiben zu verzichten und nur mit einer einsägen Hülle aus isolierendem Material auszukommen«, - Dadurch werden sowohl die Kosten für die Einselteile der Elektrode vermindert als auch die Kosten für die Montage einer solchen ElektrodeP weil das Einlegen, der ■Dichtungen entfällt« Diese Vorteile sind darauf zurück-
zuführen^ daß die Kegelflächen gewährleisten, daß die isolierende Hülle fest zwischen den Kegslfläehen eingespannt wird und eine absolute Dichtung sowohl des Haltegliedes gegenüber der Hülle als auch der Hülle gegenüber dem Boden des Elektrodenkopfes gewährleistet, ohne daß die Gefahr besteht, die Hülle durch die Druckkräfte au beschädigen, insbesondere absuseheren* In dieser Hinsicht ist es besonders zweckmäßig«, wenn die vorgesehenen kegeligen Übergänge alle den gleichen Neigungswinkel aufweisen«
ά.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung ist vorgesehen, daß die Hülle den Boden des Kopfes durchdringt und mit ihrem oberen Ende in die Bohrung der isolierenden Scheibe hineinragt» Durch diese Maßnahme wird ein hoher Isolationswiderstand zwischen dein Blektrodenkopf und dem Halteglied ersielt9 weil sehr große Kriechwege geschaffen werden und Zwischenräume zwischen dem Halteglied und dem Elektrodenkopf irermieden werden* in denen sieh beispielsweise Staub ansammeln kann, der den Isolationswiderstand erheblieh vermindert»
Die Hülle kann aus allen möglichen isolierenden Werkstoffen bestehen» Besonders zweckmäßig ist die Verwendung eines in gewissen G-r©nsen nachgiebigen, vorzugsweise elastischen Kunststoffes, v/eil ein solcher Kunststoff gute mechanische Eigenschaften und gute isolierende Eigenschaften aufweist= Insbesondere sind Kunststoffe weitgehend chemisch neutral und haben nur eine gering© Wasseraufnahme, so daß sie auch bei der Verwendung solcher Elektroden in Behältern mit aggressiven Medien mit Vorteil eingesetzt werden" können, ohne daß Zerstörungen der Hülse befürchtet werden müssen oder ihre Isoliereigenschaften nachlassen.
Das Halteglied kann unmittelbar aus dem oberen Ende eines
Elektrodenstabes bestehen^ es kann aber auch ein Fitting sein, in dessen unteres Ende ein Stahlseil im Kalt-Schweißverfahren eingepreßt ist. Dabei kann die stab- oder seilförmige Elektrode auf ihrer ganzen Länge mit einem Kunststoffmantel umgeben seiny der mit dem unteren Ende der isolierenden· Hülle- ver™ schweißt oder verklebt ist«
Weist die Elektrode ein Seil auf, was dann von Vorteil ist ρ wenn die Elektrode bei Schüttgütern eingesetzt werden SoIl5, wird zweckmäßig am unteren End® des Elektrodenseiles ein als Hohlkörper ausgebildetes Gewicht vorgesehen und das Seil mit dem G-ewicht in der gleichen Weise wie mit. dem Elektrodenkopf verbundene Es ist statt dessen aber auch moglieh9 das untere Seilende um ein Kabelauge herumzulegen und mit Schellen an dem sich vor dem Kabelauge befindliehen Seil des Seiles 2u befestigens wobei sich dann die Schellen an der Unterseite eines auf das Kabel aufgeschobenen Seilgewichtes abstütsen« Diese Anordnung hat den Vorteils, daß das Seil auch noch an der Baustelle auf die richtige Länge gebracht werden kann9 wenn beispielsweise vor dem Einbau des FüllStandsmessers nicht genau feststeht, wo der Elektrodenkopf befestigt werden kann» Zum Festlegen des Seiles an dem Kabelauge mit Hilfe von Schellen sind keine
Spezialwerkzeuge erforderlich. Bei einer solchen Anordnung wird vorteilhaft das Seilauge in einem hohlens durch einen Stopfen verschließbaren Ansatz am unteren. Ende des Seilgewichtes angeordnet. Zur Isolierung des Seilgewiehtes gegenüber dem Seil kann dann die Bohrung im Seilkörper und/oder der sieh nach unten daran aji«~ schließende Hohlraum mit einer isolierenden Auskiei*= dung Yersehen-sein« Weiterhin ist es mögliehj am oberen Ende des Seilgewichtes in der das Seil aufnehmenden Bohrung eine Verschraubung mit O-Ringen zur Abdichtung des Gewichtes gegenüber dem Kabel anzuordnen» Andererseits ist es aber auch möglich, das· Kabelgewicht mit einer an das Seil anpreßbaren Schraube zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen Seil und Gewicht au versehene Bin solcher elektrischer Kontakt kann insbesondere dann τοη Hutsen seins wenn mit einer solchen Elektrode Grenzwertmessungen ausgeführt werden sollen»
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläuterte Es neigen;
Pig. 1 einen Längsschnitt durch eine Elektrode nach der Erfindung mit einem Stab-,
Pigο 2 eine Draufsicht auf die Elektrode nach Pig» 1 und
» 3 eine Elektrode nach der Erfindung mit einem Seil ο
Me Elektrode nach den Fig0 1 und 2 weist einen im Querschnitt sechseckigen Kopf 1 auf, der an seiner Unterseite einen mit einem Gewinde versehenen Ansatz 2 aufweist9 der es ermöglicht, die Elektrode in eine entsprechende Öffnung eines Behälters einzuschrauben» Die sechseckige Form des Kopfes 1 ermöglicht das Ansetzen eines Schraubenschlüssels od« dglo
Der Elektrodenkopf weist einen Hohlraum 3 aufs der von oben mittels eines Schraubdeckels 4 verschließbar ist und dazu diente ein Kabel mit dem Elektrodenkopf und dem. Elektrodenstab 5 zu verbinden« Das Kabel kann durch einen seitlichen Stutsen β in den Hohlraum 3 des Kopfes 1 hineingeführt werden» Eine Klemmschraube 7 dient dazu·, eine Ader des Kabels mit dem Kopf elektrisch leitend su verbinden= Am oberen Ende des Elektrodenstabes 5 ist eine Mutter 8 aufgesehraubts die dazu dient» eine weitere Ader des nicht dargestellten Kabels an eine Scheibe 9 anzupressen und dadurch mit dem Ilektrodenstab 5 elektrisch leitend su verbinden«
Der Elektrodenstab 5 ist mit seinem oberen Ende durch eine konzentrisch sum Gewinäeansatz 2 angeordnete Bob.-* rung durch den Boden 10 des Elektrodenkopfes hindurchgesteckt und in den Raum 3 eingeführt» Wie aus der Zeichnung ersiehtlichs weist die Bohrung zwei Abschnitte 10 und 11 verschiedenen Durchmessers aufs zwischen denen ein kegelförmiger Abschnitt 13 angeordnet ist» Per untere Abschnitt 11 der Bohrung hat einen größeren Durchmesser als der obere Abschnitt 1O0 Entsprechend weist auch der Ilektrodenstab 5S dessen oberes Ende su~ gleich als Halteglied zur Befestigung des Stabes in dem Kopf 1 dient j einen Abschnitt 14 verminderten !Durchmessers auf, der sich an den Stab 5 unter Zwischenschaltung eines kegeligen Abschnittes 15 anschließt» Die kegeligen Abschnitte 13 und 15 haben gegenüber der Achse 16 der Anordnung den gleichen ETe igungs winkel.
Der als Halteglied dienende obere Teil des Elektrodenstabes 5 ist von einer aus einem in gewissem örade elastischen Kunststoff bestehenden Hülse 17 umgeben;, deren Außenkontur der Bohrung 10 f 11 und deren Innenkontur dem Stab 5 und seinem oberen Abschnitt 4 genau angepaßt ist ο Der dünnere Abschnitt 18 der Hülse ist so lang ausgebildet, daß sie etwas aus dem Boden 10 des Kopfes 1 nach oben hinausragt, wenn die kegeligen Flächen
der Hülsen und des Kopfes sowie der Hülse und der Stabelektrode fest aneinander anliegen» Auf der Oberseite des Bodens 10 ist eins isolierende Unterlegscheibe 19 aufgelegt 3, in deren Bohrung das aus dem Boden 10 herausragende Ende der Hülse 17 hineinragt? die aber so hoch ist, daß ihre obere Stirnfläche iXheT dem Ende der Hülse 17 liegt« Bs ist deshalb möglich, mit Hilfe einer auf der Unterlegscheibe 19 aufliegen« den weiteren Scheibe 20 und der Muttern 21, die auf ein Gewinde 22 am oberen Ende der Stabelektrode 15 auf« geschraubt sinds den Stab 15 fest an den Elektrodenkopf 1 ansuaiehen? so. daß die Kegel flächen 15 und 13 , fest auf den entsprechenden G-egenfläeh<en der Hülse 17 aufliegeno Auf diese Weise wird eine einwandfreie Abdichtung der Durchführung des Elektrodenstabes 5 durch den Boden 10 des Slektrodenkopfes ©raielt, ohne daß eine Vielzahl besonderer Dichtungen erforderlich ist. Außerdem ist "bei der gewählten Anordnung nicht zu befürchten s daß durch ein zu starkes Anziehen der Muttern 21 die Hülse 17 durch die auftretenden Drücke be-.schädigt oder sogar gänzlich abgeschert wird«. Weiterhin ist von-Vorteils daß zwischen dem oberen Seil 14 der Stabelektrod© 5 und der Bohrung 11e im Boden 10 des Kopfes 1 keine Hohlräume entstehen, in denen sich Staub ansammeln kanns der die Isolation sswischen der
Stabelektrode und dem Elektrodenkopf vermindert» Vielmehr gewährleistet die aus isolierendem Material "bestehende Unterlegscheibe 19 einen genügend großen ' Kriechwegρ um auch unter ungünstigen Verhältnissen einen genügend hohen Isolationswiderstand su gewährleisten ο
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stabelektrode 1 auf ihrer ganzen Länge mit einer isolierenden Umhüllung 23 versehen, die bei 24 mit dem unteren Ende der Hülse 17 durch Kleben oder Verschweißen verbunden ist« In das untere Ende der isolierenden Hülle 23 ist ein Stopfen 25 eingeklebt oder eingeschweißt, der- die Hülle 23 nach unten hin verschließt und dafür sorgt9 daß auch von dieser Seite her ein Kontakt mit der Stabelektrode 5 unmöglich ist*. Bei Medien? bei denen eine Isolierung der Stabelektrode 5 nicht .erforderlich ists kann die Hülle 23 selbstverständlich wegbleiben» Außerdem ist es unter Umständen erwünscht,, das Ende der Elektrode in unmittelbaren Kontakt mit dem Gut kommen su lassen, dessen Füllstand überwacht werden soll« In diesem lall wird der Stopfen 25 fortgelassen und die Hülle 23 vorteilhaft so weit gekürzt, daß der Stab gerade noch aus dem unteren Ende der Hülle 23 hinausragt»
Bei aem Ausführungsbeispiel naeh I1Ig. 3 ist der Elektrodenkopf 31 im wesentlichen in ä®T gleichen Weise ausgebildet wie "bei dem bereits beschriebenen Ausftüirurigsbeispielo Zu vermerken ist lediglich^ daß der Schraubansatz 32 an der Unterseite des Blektrodenkopfes einen , größeren Durchmesser aufweist als bei άβια Ausführungsbeispiel naeh Fig» 1. Weiterhin ist ersichtlich^ daß der Biektrodenköpf auch in einen Flansoh 33 eingeschraubt werden känn9 der längs seines Umfanges Bohrungen 34 aufweists die es ermöglichen 9 die Elektrode mittels Sehraubbolsen an einem Behälter zn befestigen«
Ein wesentlicher Unterschied gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach den Pig.o 1 und 2 besteht darin? daß in dem Blektrodenkopf 31 als Halteglied nicht das obere Ende eines Elektrodenstabes, sondern ein Fitting 35 befestigt ist9 in dessen unteres Ende ein Drahtseil 36 nach dem Kalt-Schweißverfahren eingepreßt iste Im übrigen ist auch das Halteglied 35 mit sswei Abschnitten 56 und 37 verschiedenen Durchmessers yersehen^ die durch einen kegeligen Abschnitt 38 miteinander Terbunden sind« Dieses vem einer Kunststoffhülse 39 umgebene Glied ist in der bereits beschriebenen Weise in eine entsprechende Bohrung des Kopfes 31 eingesetzt und darin mit Hilfe der Scheiben 40-und 41 sowie der Muttern 42 befestigt.
Die Kunststoffhülse 39» die im Bereich ihres unteren Endes das von einer isolierenden Hülle 43 umge"bene Drahtseil 36 mit Abstand umgibt;, ist mit Hilfe eines Kunststoffstopfens, der in das untere Ende der Hülse 39 eingeklebt und auf die Umhüllung 43 aufgeklebt ist j mit dieser umhüllung dicht verbunden»
Das Elektrodenseil 36 ist an seinem unteren Ende mit einem Gewicht versehens das das Seil stets gespannt hälto Dieses Gewicht besteht aus einem nach oben hin kegelig zugespitzten zylindrischen Körper 45» d@r eine zentrale Bohrung 46 aufweist und an den sich nach unten ein von einem angeschweißten Rohrstück 47 gebildeter Hohlraum 48 anschließt« Dieser Hohlraum ist von unten mittels einer Schraubkappe 49 verschließbar. Die Bohrung 46 des Gewichtes 45 und der Hohlraum 48. sind mit einer isolierenden Auskleidung versehenj die aus den Seilen 50 bis 52 besteht» Auch die Innenseite des Deckels ,49 v/eist sur Isolation eine Kunststoff beschichtung 53 aufο
Zur Befestigung des Gewichtes 45 am Seil 36 ist das untere Ende 54 des Seiles um ein Kabelauge 55 herumgelegt und mittels Schellen 56 und 57 an dem dem Kabelauge vorangehenden Abschnitt 5β des Seiles befestigt. Die
obere Schelle 57 stütst sieh dann über eine Scheibe 59 an der Stirnfläche des isolierenden Seiles 51 im Seilgewicht 45 ab. Die Abdichtung der Bohrung 46 des Ge-
wiehtes. 45 gegenüber dem Seil 36 erfolgt mit Hilfe eines Schraubetopfens 60, der von oben in die Bohrung 46 des G-ewiehtes 45 eingeschraubt ist und der O-Ringe9 von denen einer bei 61 dargestellt ists an das Seilgewicht 45 bzw. den Umfang des Seiles 36 andrückt« Die beschriebene und dargestellte Befestigung des Seilgewichtes 45 hat den Yorteil9 daß es ohne weiteres möglich ist, das Seilgewicht noch auf der Baustelle am unteren Ende des Seiles zu befestigen^ so daß es möglich ists die genaue Seillänge erst beim Einbau der Elektrode zu bestimmen<>
Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Figo 3 das Seilgewicht 45 gegenüber dem Seil isoliert ist, das auf seiner ganzen Länge von der isolierenden Hülle 43 umgeben ist j kann es-aubh erwünscht SeIn5, das Seilgewicht mit dem Seil elektrisch leitend zu-verbinden« Bies gilt insbesondere aannp wenn die Elektrode für Grenzwertmes-
sungen bestimmt ist» In diesem 3?alle ist es nicht nötig, das Seilgewicht mit einer isolierenden Auskleidung su versehen,, Außerdem können im Körper des Seilgewichtes dann eine oder mehrere Kontaktschrauben vorgesehen.sein,
ο/ σ
die zur Herstellung eines definierten Kontaktes an das Seil angepreßt werden. In Pig» 3 ist eine solche Kontaktschraube 62 gestrichelt angedeutet.
Es versteht sichs daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausftlhrungsbeispiel beschränkt ist* sondern Abweichungen davon möglich sind3 ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann die Erfindung bei Elektroden von jeder beliebigen Form Anwendung finden» Weiterhin wäre es'auch, mögiichg, die Yerbindung zwischen dem Seil und dem Seilgewicht in. der gleichen Weise herausteilen wie zwisohen dem Seil und &@m Elektrodenkopfc Weitere Abweichungen von den dargestellten Ausführungsbeispielen können sich insbesondere noch dadurch ergeben, daß bei Ausführungsformen der Erfindung nur einzelne der Erfindungsmerlanale für sich oder mehrere in beliebiger Kombination Anwendung finden«

Claims (14)

  1. P.A.72G 707*15.ία64
    S chutzanspruche
    ) Elektrode„ insbesondere für kapazitive Füllstandsmeßgeräte, die einen metallischen? an einem Behälter "befestigteren topfförmigen Kopf aufweist, des-' sen Boden mit einer gestuften Bohrung Tersehen ists deren unterer Seil weiter ist als der obere und in die ein entsprechendste Durchmesser gestuftes Halteglied mittels isolierender .Zwischenlagen von unten dicht eingesetzt und mit Hilfe einer auf das obere? den Boden durchdringenden und mit einem Gewinde versehenen Ende des Haltegliedes aufgeschraubten Mutter, die sich über eine isolierende Scheibe an der Oberseite.des Bodens abstützt, befestigt ist, dadurch gekennzeichnet5 daß zwischen den Teilen (11 und 12 "bzw« 5 und 14) sowohl der Bohrung als auch des Haltegliedes kegelige Übergänge (13 und 15) vorgesehen sind und das Halteglied (14) von einer dicht anliegenden und satt in die Bohrung passenden Hülle (17) aus einem isolierenden Material umgeben ist s, die entsprechend gestufte und durcM kegelige Übergänge miteinander verbundene Abschnitte aufweist.
    ο/ κ
  2. 2) Elektrode nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß die kegeligen Übergänge (13 und 15) alle den gleichen Neigungswinkel auf v/eisen»
  3. 3) Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennseichnetj, daß "die Hülle (17) den Boden (10) des Kopfes (1) durchdringt und mit ihrem oberen Ende in die Bohrung der isolierenden Scheibe (19) hineinragt.
  4. A) Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet? daß die Hülle (17) aus einem in gewisaen G-renzen nachgiebigen, vorzugsweise elastischen Kunststoff besteht»
  5. 5) Elektrode nach einem der Torhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet» daß das Halteglied (14) das obere Ende eines Blektrodenstabes (5) ist»
  6. 6) Elektrode nach einem der Ansprüche 1 Ms 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteglied (35) ein Pitting (35S 36j 37) ist9 in dessen unteres Ende ein Stahl- -seil (63) äaH-fcd eingepreßt ist.
  7. 7) Elektrode nach einem der vorhergehenden Anspruches dadurch gekennzeichnet, daß die stab- oder seii- förmige Elektrode auf ihrer ganzen länge mit einem Kunststoffmantel (23 bzw«. 43) umgeben ist»
  8. 8) Elektrode nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffmantel (23) mit dem unteren Ende der isolierenden Hülle (17) verschweißt oder verklebt ist ο
  9. 9) Elektrode nach Anspruch 69 dadurch gekennzeichnet» daß am unteren Ende des Elektrodenseiles ein als. Hohlkörper ausgebildetes Gewicht vorgesehen und das Seil mit dem Gewicht in der gleichen Weise wie mit dem Elektrodenkopf verbunden ist»
  10. 10) Elektrode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Seilende (54) um ein Kabelauge (55) herumgelegt und mit Schellen (56 und 57) an dem sich vor dem Kabelauge befindlichen Seil (58) des Seiles befestigt ist und die Schellen sich an der Unterseite eines auf das Kabel aufgeschobenen Seil-. gewichtes (45) abstützen«
    13 -
  11. 11) Elektrode nach Anspruch 10» dadurch gekennzeichnet, daß das Seilauge (55) in einem hohlen 9 durch einen Stopfen (49) verschließbaren Ansatz (47) am unteren Ende des Seilgewichtes (45) angeordnet ist*
  12. 12) Elektrode naeh den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung im Seilkörper (45) und/oder der sich nach unten daran anschließende Hohlraum (48) mit einer isolierenden Auskleidung (50, 51, 52j 53) versehen ist.
  13. 13) Elektrode nach einem der Ansprüche 9 "bis 12„ dadurch gekennzeichnet ρ daß am oberen Ende des Seilgewichtes (45) in der das Seil (63) aufnehmenden Bohrung eine Verschraubung (60) mit G-Ringen (61) aur Abdichtung des Gewichtes gegenüber dem Kabel (63) angeordnet isto
  14. 14) Elektrode nach einem der Ansprüche 9 bis 13? dadurch gekennzeichnet 9 daß das Kabelgewicht (45) mit einer an das Seil (63) anpreßbaren Sehraube (62) sur H@r~ stellung eines elektrischen Kontaktes zwischen Seil und Gewicht versehen ist«
DEF26833U 1964-10-15 1964-10-15 Elektrode, insbesondere fuer kapazitive fuellstandsmessgeraete. Expired DE1912681U (de)

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