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Füllstandsmeßeinrichtung für Silos Die Erfindung betrifft eine Füllstandsmeßeinrichtung
für Silos, umfassend ein im Bereich des oberen Silo~ endes anzubringendes Trommelaufnahmegehäuse,
eine in einer Kammer dieses Gehäuses un eine horizöntale Achse drehbar gelagerte
Kabeltrommel, ein auf dieser Kabeltrommel aufgewickeltes Kabel, eine Annäherungs-
oder Kontaktfühleinrichtung am freien Kabelende, einen Antrieb für die Kabeltrommel
und eine Antriebssteuerung für diesen Antrieb, weicher mit dem tromnaelseitigen
Kabelende in Verbindung steht, derart, daß bei Signalauslösung
in
dem Annäherungs- oder Kontaktfühler eine vorher eingeleitete Kabelablaufbewegung
beendet wird, und Meßelemente zum Messen des Trommeldrehweges während der Ablauf-
oder der nachfolgenden Einholbewegung des Kabels, wobei die Antriebsteuereinrichtung
und die Meßelemente in einer Kapselung untergebracht sind.
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Bei einer bekannten Füllstandsmeßeinrichtung dieser Art, nachstehend
mit Meßeinrichtung bezeichnet, ist das Trommelgehäuse für die Aufnahme der Kabeltrommel
ringsum eschlossen und das Kabel wird durch einen Stutzen relativ großen Durchmessers
durch die die Unterseite des Gehäuses bildende Wand hindurchgeführt. Der große Durchmesser
des Stutzens ist erforderlich, weil ein bel Kabel über der Annäherungs- oder Kontaktfühleinrichtung
befestigter Anschlag beim Einholen des Kabels den Antrieb für die Kabeltrommel durch
Betätigen eines im Gehäuse befindlichen Schaltorgans abschaltet und daher durch
die Unterseite des Gehäuses in dieses bis zu diesen Schaltorgan hinein- und beim
belassen des Kabels wieder aus dem Cehäuse herausgeführt werden muß Bei dieser bekannten
Leßeinrichtung tritt - insbesondere beim Füllen des Silos - durch den Stutzen Staub
in das Gehäuse ein und baut sich dort durch Ablagerungen auf.
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Die im Gehäuse befindlichen Teile der Meßeinrichtung werden dadurch
bis zur Funktionsunfähigkeit verschmutzt, was besonders bei klebrigem Füllgut Innerhalb
kurzer Zeit geschieht. Ferner dringt bei Überfüllen des Silos Füllgut in den Stutzen
und In das Gehäuse ein und führt zu Blockierungen, die nur durch Zerlegen der Meßeinrichtung
beseitigt werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung der
eingangs angegebenen Ärt derart auszubilden,
daß die oben erläuterten,
zu Betriebsstörungen führenden Verschmutzungen nicht auftreten können.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die die
Kabelablauftrommel aufnehmende Kammer zur Siloseite hin eine Öffnung aufweist, die
annähernd dem Kammerquerschnitt im Bereich der Trommeldrehachse entspricht.
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Illit der Erfindung vird erreicht, daß detr sich durch Schwerkraft
nach unten ablagernden Staub oder Füllgut jegliche Lagerfläche entzogen ist, so
daß die gestellte Aufgabe mit einfachsten Mitteln gelöst ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung für die erfindungsgemäße Teßeinrichtung
kann das die Trommel aufnehmende Gehäuse im wesentlichen quaderförmig ausgebildet
sein, wobei die Trommel in zwei stehenden, einander gegeniiberliegenden Lagerwänden
des Gehäuses gelagert ist und die im wesentlichen horizontale Unterseite des quaderförmigen
Gehäuses offen ist.
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Eine Verschmutzung der elektrischen und der Antrieb Bestandteile der
Meßeinrichtung läßt sich wirksam verhindern, wenn der Antrieb an der Außenseite
der einen Lagerwand angebracht ist und die Kapselung an der Außenseite der anderen
Lagerwand. Der Innenraum des Gehäuses kann dabei zweckmäßig gegen den Antrieb und
gegen die Kapselung hin abgedichtet sein.
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Verschmutzende Ablagerungen auf der Kabeltrommel selbst können verhindert
werden, wenn die Kabeltrommel von zwei zueinander parallelen Seitenscheiben und
diese Seitenscheiben miteinander verbindenden Verbindungsstreben cebildet ist. ein
störungsausschließendes Aufwinden des
Kabels läßt sich auch bei
dieser Ausbildung der Kabeltrommel gewährleisten, indem an den in Bezug auf die
Trommelachse äußeren Plächenbereichen der Verbindungsstreben Nuten eingebracht sind,
welche eine über den Trommelmantel fortlaufende Schraubennut für die Kabeleinlegung
bilden.
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Mit der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung lassen sich-ferner Betriebsstörungen
durch Kabelverwirrung unterbinden, wenn innerhalb des Gehäuses hLabelabhaltevorrichtungen
vorgesehen sind, welche-das Eindringen eines sich stauenden Kabels in die Zwischenräume
zwischen den Seitenscheiben und den Lagewänden verhindern. Gemäß einer einfachen
Ausführung können die Kabelabhaltevorrichtungen im wesentlichen horizontal verlaufende
Stäube umfassen, welche sich am tiefsten Punkt der Seitenscheiben zwischen den lagerfernen
Gehäuseenden erstrecken und Zwischenräume zwischen den Seitenscheiben und den Lagewänden
im wesentlichen abdecken. Ferner können der Kabelabhaltevorrichtung Schutzscheiben
zugehörig sein, welche in Flucht mit den Seitenscheiben angeordnet sind und an die
Seitenscheiben anschließend im oberen Teil des Gehäuses angeordnet sind. Mit einer
derartigen Ausbildung der Kabelabhaltevorrichtungen läßt sich ein Abweichen des
Kabels von der vorgesehenen Führungsbahn zuverlässig verhindern.
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Da die Annäherungs- oder Kontak-tfü'nleinrichtung unter dem Anschlag
für das Abschalten des Kabelantriebs am Kabel hängt, ergibt sich bei eingeholtem
Kabel eine erhebliche aus dem Gehäuse heraushängende Länge, die bei einem überhohen
Füllstand des Silos eingegraben wird. Diese Länge läßt sich auf einfache Weise verkürzen,
indem die Annäherungs- oder Kontaktfühleinrichtung einstückig mit einem Anschlag
ausgebildet ist, welcher zum-Angriff an einem innerhalb des Gehäuses liegenden Schaltarm
eines Endschalters bestimmt ist. Für die einstückige ,Ausbildung ist eine induktiv
wirkende Annäherungs- oder Kontaktfühleinrichtung besonders-geeignet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgeniäße
Meßeinrichtung schema'tisch dargestellt, das anhand der nachstehenden Beschreibung
im einzelnen erläutert wird. Die Zeichnung zeigt in: Fig.1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen
Meßeinrichtung im Schnitt; Fig. 2 einen SchnItt nach der Linie II-II in Fig.1; und
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1.
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Die in den Fig. ibls 3 gezeigte Meßeinrichtung 10 besteht aus einem
Gehäuse 12 für die Aufnahme einer Kabel trommel 14 mit einem Kabel 16, einem an
einer Außenwand 17 des Gehäuses 12 angeflanschten Liotor 18 mit einem Getriebe 20
für den Antrieb der Kabeltrommel 14, und aus einer Kapselung 22 an der dem Möto-r
18 gegenüterliegenden Außenwand 23 des Gehäuses 10 für die Aufnahme der Antriebsteuerung
des Motors 18 und die Meßelemente der Meßeinrichtung 10. Der Tjotor 18 ist umsteuerbar.
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Das Gehäuse 12 ist unten offen und ist zum Anschrauben auf einem Silo
mit einem Flansch 24 versehen. Eine Öffnung 25 in der Außenwand 17 dient zur Durchführung
einer vom Getriebe 20 kommenden, mit der Tahe 26 der Kabel trommel 14 drehfest verbundenen
und diese tragenden Antriebswelle 28, und in einem Lager 30 in d'er Aussenwand 23
ist ein dieses durchsetzender und in der Nabe 26 der Kabeltrommel 14 befestigt er
Lagerzapfen 32 gelagert. Die Kabeltrommel 14 ist damit antreibbar in Gehäuse 10
anfrcordnet. Sie besteht aus zei zueinander parallelen Seitenscheiben 34, 36 und
sich zwischen diesen erstreckenden Verbindungsstreben 38. Das Kabel 16 ist auf diese
Verbindungsstreben 38 aufgewickelt, wobei das Kabel in (den Au3enseiten der Verbindungsstreben
38 eingebrachten Nuten 40 liegt, die aufeinanderfolgend eine fortlaufende Schraubennut
bilden. Während das freie Ende des Kabels 16 zwischen zwei Stäben 42 eines Schaltarms
44 hindurchgeführt ist und eine induktive Annäherungs- oder Kontaktfühleinrichtung
46 tragt, deren Durchmesser größer als der Abstand zwischen den Stäben 42 ist, ist
das feste Ende 48 des Kabels 16 durch den Lagerzapfen 32 hindurchgeführt und mit
dem drehenden Teil 50 einer Schleifkontakteinrichtung 52 verbunden.
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Zur Sicherung der Kabelführung beim Auf-- und Abwickeln des Kabels
16 sind im oberen Teil des Gehäuses 10 mit den Seitenscheiben 4,36 flucht ende Schutzscheiben
54 (Fig. 2) angeordnet, die bis dicht an den Umfang der Seitenscheiben 34, 36 heranreichen.
Dem gleichen Zweck dienen horizontal verlaufende Stäbe 56, die nahe am tiefsten
Punkt der Seitenscheiben verlaufend angeordnet sind.
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In der Kapselung 22 befindet sich ein Schaltarm 60, der,
an
der gleichen, die Außenwand 23 des Gehäuses 10 durchsetzenden Welle 58 befestigt
ist wie der Schaltarm 44 und mit-diesem. einen zweiarmigen Nebel bildet.
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Da der Schaltarm 44 mit einem Gewicht 62 belastet ist, liegt er auf
einem Anschlag 64 auf, wobei der Schaltarm 60 hochgeschwenkt ist und dabei einen
zugeordneten Schalter 66 schließt (Fig. 3). Damit ist eine Schaltstellung hergestellt,
in welcher der Motor 18 übcr einen weiteren nicht dargestellten Schalter eingeschaltet
werden kann, um das Kabel abzuwickeln und anschließend, aufgrund eines Signals der
Annäheru;pgs-oder I.ontaktfühleinrichtung 46 durch Umsteuerung über ein nicht dargestelltes
Schaltsystem wieder einzuholen, bis die Annäherungs- oder Kotaktfühleinrichtung
46 den Schaltarm 42 anhebt. Damit vJird der Schaltarm 60 in Richtung auf die iri
Fig. 3 strichpunktierte Steliung geschwenkt, wobei er den Schalter 66 freigibt,
der damit die Stromzufuhr zum Motor 18 unterbricht. Wenn der Schalter 66 nicht arbeitet,
gelangt der Schaltarm 60 bis zu einem weiteren Schalter 68 und betätigt diesen,
womit die Gesamtstromzufuhr zum Motor 18 unterbrochen wird.
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Die Meßelemente für die Meßeinrichtung 10 bestehen aus einem auf dem
Lagerzapfen 32 angeordneten Schaltrad 70 und einem auf dessem Umfang laufenden Nocken
72 mit von diesem betätigten Zählwerk 74. Beim Umlauf der oabeltrommel 14 dreht
sich das Schalt rad 70 mit und der Nocken tastet die Umdrehungszahl des Schaltrades
ab und betätigt das Zählwerk bis zum direkten oder indirekten Kontakt der Annäheru
ngs- oder Kontaktfühleinrichtung 46 mit dem Silogut.
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Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß in den
zum
Silo offenen Teilen der Meßeinrichtung keine Flächen für eine Ablagerung von Füllgutstaub
vorhanden sind. Die außerhalb des Gehäuses 12 angeordneten Teile sind durch entsprechende
Abdichtungen an den Lagerstellen der Kabeltrommel 14, , irn Ausführungsbeispiel
durch Simmerringe 76,78, gegen das Eindringen von Staub vom Gehäuse 12 aus geschützt.
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Wenn aus irgendwelchen Gründen die Annäherunge- und Kontaktfühleinrichtung
beim Aufstoßen auf dem Füllgut des Silos die Drehrichtung der Kabeltrommel 14 nicht
umschalten sollte, wickelt die weiterlaufende Kabeltrommel 14 das Seil zuerst ganz
ab und dann unter Beibehaltung der Drehrichtung wieder ganz auf. Das bedeutet, daß
das Kabel 16 beim Aufwickeln-bezogen auf Fig. 2- - rech-ts herum aufgewickelt wird,
folglich unter der Kabeltrommel 14 unter Anlage an den linken Stab 42 in das Gehäuse
10 einläuft. Dabei besteht die Möglichkeit, daß der Sehaltarm 44 durch das darübergleitende
Kabel 16 angehoben wird und nicht - wie vorgesehen - die Annäherungs- und Kontaktfühleinrichtung
in deren oberen Endlage. Dies würde zum Abschalten der Kabeltrommel bei nicht eingefahrenern
Kabel 16 führen.
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Um diese Möglichkeit auszuschalten ist im Gehäuse ein hbweisstab 80
(Fig. 2) vorgesehen, der das Kabel beim Zug nach links von dem linken Stab 42 fernhält.
Es ist zu bemerken, daß beim Abschalten des Kabeltrommelantriebs durch die Annäherungs-
und Kontaktfühleinrichtung bei rechts herum aufgewickeltem Kabel keine Umschaltung
des Motors 1.8 vorgenommen wurde und gemäß der vorgesehenen Schaltung der Schalter
66 (Fig. 3) keine Funktion ausüben kann. Beim Abheben des Schaltarms 60 vom Schalter
66 geschieht somit nichts und erst die Betätigung des Schalters 68 macnt den tor
18 stromlos.
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Bei Silos, die unten eine Austragseinrichtung wie Austragsschnecken
oder -schleusen aufweisen, besteht die Gefahr,'daß die Annäherungs- und Kontaktfühleinrichtung
bei völlig leerem Silo in diese Austragseinrichtung gelangt und dabei zerstört wird,
wenn die Kabellänge nicht auf die entsprechende Höhe des Silos über der Austragseinrichtung
abgestimmt ist. Um dies zu verhindern, kann das Zählwerk je nach Konstruktion mit
einen Null- oder einem Maximalkontakt ausgestattet werden, so daß eine Umschaltung
des rotors 18 bei entsprechend ausgefahrener tKabellänge umgesteuert wird.
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Die Annäherungs- und Kontaktfühleinrichtung kann bei Silogut, auf
das eine induktiv wirkende Einrichtung nicht anspricht, mit einem Magnetschalter
versehen werden. Dabei hängt unter dem Magnetschalter eine Blechscheibe -vorteilhafterweise
an Ketten, weil diese sich selbst reinigen ~ und beim Auftreffen der Blechscheibe
auf dem Silogut nähert sich der Magnetschalter der Blechplatte bis zu seiner Auslösung,
die das Umschalten des Motors 18 und damit das Einholen des Kabels 16 bewirkt.
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-Pat entansprüche-