DE1986800U - Allseitig geschlossener gläserner Magnetschwimmer für kontinuierliche Füllstandsanzeige an Behältern - Google Patents

Description

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Anwendungsgebiet

Allseitig geschlossener gläserner Magnetschwimmer für kontinuierliche Füllstandsanzeige an Behältern.

Die Erfindung betrifft einen allseitig geschlossenen gläsernen Magnetschwimmer zum kontinuierlichen Anzeigen von Füllständen an Behältern, die vorzugsweise für hohen inneren Überdruck und hohe {Temperaturen bestimmt sind. -

Zweck:

Stand der Technik:

Der gläserne Magnetschwimmer hat den Zweck, das Verfahren der kontinuierlichen Füllstandsanzeige bei Behältern mittels Magnetschwimmer auch auf solche Betriebsfälle zu erweitern, in denen der anzuzeigende Flüssigkeitsspiegel unter einer Dampfatmosphäre von hohem Druck und hoher Temperatur steht.

Es ist bekannt, daß zum Anzeigen von Füllstandshöhen an unter innerem Überdruck stehenden Behältern häufig das Verfahren mittels Magnetschwimmer zur Anwendung kommt. Siehe hierzu Deutsche Patentschrift Jfnmmer 842 126. Kl. 42e. Fig. 5.

Kritik des Standes
der Technik:

1. Allseitig geschlossene
Magnetschwimmer:

Magnetschwimmer für diese Zwecke sind häufig in allseitig geschlossener Ausführung und bestehen aus metallischen Werkstoffen, vorzugsweise aus Stahl. Die Verwendbarkeit dieser Schwimmer ist begrenzt einmal durch die Korrosionsbeständigkeit des Schwimmkörpermaterials gegen chemisch aggressive Medien, wie sie in der Chemie oft vorkommen, und durch den im Behälter herrschenden, auf den Schwimmkörper wirkenden Druck»

2. Schwimmkörper
mit Druckausgleichsöffnung:

Bei hohem Druck muß die Wandstärke des Schwimm körpers entsprechend groß sein, um Einbeulungen zu vermeiden. Von einer bestimmten Wandstärke ab ist der Schwimmer wegen seines, Gewichtes nicht mehr schwimmfähig.

Eine andere bekannte Schwimmerausführung gestattet Verwendung für hohe Drücke, weil der Schwimmkörper dieser Ausführung eine Druckausgleichsöffnung zwischen dem Inneren des Schwimmers und dem Behälter besitzt. Der im Behälter herrschende Druck befindet sich wegen der Druckausgleichsöffnung ebenfalls im Inneren des Schwimmers, so daß der Schwimmkörper selbst druckentlastet ist. Dieser Schwimmer ist geeignet zum Anzeigen von !Füllständen an Behältern, die zwar unter innerem Überdruck stehen, deren innere Atmosphäre jedoch nicht in der Lage sein darf, im Inneren des Schwimmers zu kondensieren, z.B. Wasserbehälter, auf dessen Wasseroberfläche ein Luftdruck lastet. Für diese ]?älle wird die Einsatzfähigkeit des druckentlasteten Schwimmers hauptsächlich nur durch die (Eemperatur- und die Korrosionsbeständigkeit des verwendeten Schwimmkörpermaterials begrenzt.

Bei der Verwendung des beschriebenen druckentlasteten Schwimmers an Behältern, deren innere Atmosphäre in der Lage ist, im Inneren des Schwimmers zu kondensieren, sammelt sich im Inneren des Schwimmers nach und nach so viel. Kondensat an, daß der Schwimmer wegen der Gewichtszunahme nicht- mehr schwimmfähig wird. Behälter, in denen eine derartige Kondensierfähige Atmosphäre vorhanden ist, wären z. B. Autoklaven, in denen eine flüssigkeit, ζ. Β. Wasser, siedet.

Aufgabe und erfindungsgemäße Lösung:

Die Atmosphäre, in der sich, die Druckausgleichsöffnung des Schwimmers befindet, wäre dann der Dampf dieser Flüssigkeit-, z. B. Wasserdampf. Der Dampf kondensiert im Inneren des Schwimmers, weil die !Flüssigkeit im Bohr 4, Fig. 3, durch die Wärmeverluste nach außen stets gegenüber der Dampfatmosphäre im Bohr 4 unterkühlt ist. Hinreichende Isolierung des Bohres 4 ist wegen des damit verbundenen größer werdenden Abstandes zum Glasrohr 7? Hg. 3? Abschwächung des Magnetfeldes der Permanentmagnete im Schwimmer, nicht möglich.

Um das Messen von Füllständen an Behältern mittels Magnetschwimmer auch auf solche Betriebsfälle zu erweitern, in denen die Atmosphäre im Inneren des Behälters in der Lage ist, an der zu messenden, gegenüber dieser Atmosphäre unterkühlten Flüssigkeit, zu kondensieren, ist der allseitig geschlossene gläserne Magnetschwimmer entwickelt worden» Der aus Glas bestehende Schwimmkörper hat

1. wegen des relativ geringen spezifischen Gewichtes von Glas₉ ca. 2,5 kg/dm, eine ausreichende Schwimm- und Tragfähigkeit auch bei niedriger Flüssigkeitsdichte.

2. eine ausreichende Druckfestigkeit, weil die Wandstärke entsprechend dimensioniert werden kann und der Schwimmkörper in seiner Längsachse eine allseitig nach außen hin gewölbte Form erhält, so daß keine unzulässigen Materialbeanspruchungen, die zum Zerstören des Schwimmkörpers führen können, auftreten.

Beschreibung eines
bekannten Verfahrens einer Füllstandsmessung an
Behältern:

3. eine gute Temperaturbeständigkeit.

4. eine gute Korrosionsbeständigkeit gegen die meisten aggressiven Medien, wie z.B. Säuren, laugen, usw.

5. durch einfache Verformbarkeit die Möglichkeit einer relativ billigen Herstellung.

Der Füllstand im Behälter 5? Fig. 3, soll angezeigt werden. Der Schwimmkörper 1, Fig." 3» schwimmt im Flüssigkeitsspiegel des mit dem Behälter 5 kommunizierenden Rohres 4, !ig. 3· Im Inneren des Schwimmkörpers befinden sich Permanentmagnete 2, Fig. 1. Das Rohr 4 besteht wie der Behälter 5 aus undurchsichtigem Werkstoff, ζ. B. nicht magnetisierbarem Stahl, so daß weder der Flüssigkeitsstand noch die Höhe des Schwimmkörpers 1, Fig. 3? im Rohr 4 von außen zu sehen ist. Außerhalb des Rohres 4 ist ein weiteres Rohr 7? Fig. 3? angebracht, welches aus durchsichtigem Material, z. B. Glas, besteht und mit einem Flüssigkeitsgemisch gefüllt ist. Im Rohr % befindet sich die eigentliche Anzeige in Form eines Schwimmers 6, Fig. 3? der ebenfalls mit Permanentmagneten ausgerüstet ist. Das Magnetfeld der Permanentmagnete 2, Fig. 1, nimmt den'Schwimmer 6 nunmehr mit, so daß die Jeweilige Höhe des Schwimmkörpers 1 an- der Höhe des'Schwimmers 6 im Rohr 7 abgelesen werden kann. Die Dichte des Flüssigkeitsgemisches im Rohr 7 kann so gehalten werden, daß der Schwimmer 6 gerade in der Flüssigkeit schwebt. Auf diese-Weise sind die geringstenYerstellkrafte für die Anzeige erforderlich.

j|ie Schreibung eines Pig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Ausführungsbeispiels der Erfindung :

Erfindung. Der Schwimmkörper 1, Fig. 1, ist in der Längsachse nach außen hin allseitig derartig gewölbt, daß beim entsprechenden Auslegungsdruck keine unzulässigen ■Materialbeanspruchungen, die zum Zerstören des Schwimmkörpers führen können, entstehen» Der Querschnitt des Schwimmkörpers ist kreisförmig, kann aber auch jede beliebige geometrische Form bekonnen. Die Permanentmagnete 2, i'ig. 1, befinden sich in einem Magnetträger 3, Fig. 1, der aus einem nicht magnetisierbarem Material besteht und ebenfalls aus Glas bestehen kann. Das Magnetfeld der Magnete 2, Pig. 1, nimmt, wie vorstehend beschrieben, die eigentliche Anzeigevorrichtung, bestehend aus dem Schwimmer 6, Fig. 3, iß- die entsprechende Füllstandshöhe mit. -

Erzielbare -Vorteile:

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen-insbesondere darin, daß durch die Verwendung des spezifisch leichten Materials Glas und durch die besondere Formgebung des Schwimmkörpers ein allseitig geschlossener Schwimmkörper geschaffen werden konnte, der selbst bei höchten Auslegungsdrücken noch schwimmfähig bleibt und wegen seiner geschlossenen Form in der Lage ist, das Verfahren der kontinuierlichen Füllstandsanzeige mittels Magnetschwimmer, mit all seinen Vorzügen, nunmehr auch auf das Gebiet der Füllstandsanzeige an Behältern,in denen eine wie beschriebene Dampfatmosphäre herrscht, zu erweitern.

Die bekannten Vorteile von Glas hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit gegenüber den meisten chemisch aggressiven Medien und die gute Festigkeit von Glas auch bei höheren Temperaturen, z.B. bei Flüssignatrium, läßt eine universelle Verwendbarkeit des gläsernen Magnetschwimmers erwarten.

Die Verformbarkeit τοπ Glas ist gut und gestattet billige Herstellungskosten. -

Claims (2)

Schut ζ anspräche Oberbegriff: Kennzeichnender Teil:

1. Gläserner Magnetschwimmer für kontinuierliche füllstandsanzeige an Behältern,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper 1, Ifig. 1, aus Glas besteht und allseitig geschlossen ist. Sowohl die Έοrm des Schwimmkörpers in der Längsachse, die zylindrisch, eiförmig nach außen gewölbt oder kreisförmig sein kann, als auch die Querschnittsform des Schwimmkörpers, die vorzugsweise kreisförmig aber auch eine beliebig andere geometrische Form haben kann, muß derartig ausgebildet sein, daß bei dem auf den Schwimmkörper wirkenden äußeren 'überdruck keine unzulässigen, zum Zerstören des Schwimmkörpers führende B.anspruchungen, entstehen können.

Oberbegriff des
Unteranspruchs:

Kennzelohnender
Teil des Unteranspruchs :

2. Gläserner Magnetschwimmer nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der im Inneren des Schwimmkörpers befindliche Magnetträger 3? U¹Ig. 1, ganz oder teilweise aus Glas besteht und fest mit dem Schwimmkörper 1, Pig. 1, verbunden ist. Besteht der Magnetträger 3 nur teilweise aus Glas, so muß der nicht aus Glas bestehende Teil aus einem nicht magnetisierbaren Material bestehen.