DE2244518A1

DE2244518A1 - Einrichtung zur halterung und zum schutz von fuellhoehenmessfuehlern

Info

Publication number: DE2244518A1
Application number: DE2244518A
Authority: DE
Inventors: Mass Concord; Albert D Ehrenfried; Mason G Ide; Norton T Pierce
Original assignee: METRITAPE; Metritape Inc West Concord Mass (vsta)
Current assignee: METRITAPE; Metritape Inc West Concord Mass (vsta)
Priority date: 1971-09-15
Filing date: 1972-09-11
Publication date: 1973-03-29
Also published as: US3792407A; AU462821B2; SE378451B; FR2152979B1; GB1396021A; AU4660372A; DE2244518C3; DE2244518B2; CA958099A; JPS4857669A; SU644403A3; FR2152979A1; JPS5319215B2

Description

. ing. E. HOLZE»

89 AUG8HURO

1*

W, 584

Augsburg, den 8. September 1972

Metritape, Inc., 77 Commonwealth Avenue, West Concord, Massachusetts 01742, V.St.A*

Einrichtung zur Halterung und zum Schutz von Füllhöhen*·

meßfühlern

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Halterung und zum Schutz von Füllhöhenmeßfühlern mit einem elektrisch leitenden Trägerstreifen sowie mit einer Schicht aus Isolationsmaterial, welche den Trägerstreifen teilweise umschließt, so daß dieser eine druckempfindliche Seite mit einer sich über seine gesamte Länge erstreckenden, nicht

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isolierten öffnung hat, außerdem mit einem spiralig um den isolierten Trägerstreifen herumgewickelten Draht, dessen die nicht isolierte öffnung überbrückende Teile bei Vorhandensein eines Umgebungsdruckes die ihnen gegenüberliegenden, nicht isolierten Teile des T^rägerstreifens berühren, und mit einer den isolierten Trägerstreifen mit dem Draht umgebenden druckempfindlichen flexiblen Umhüllung, wobei mindestens entweder der Trägerstreifen oder der Draht einen ohmschen Widerstand bildet und wobei der

Trägerstreifen und der Draht an eine überwachungsschaltung anschließbar sind.

Ein langgestreckter Füllhöhenmeßfühler der genannten Art, welcher beispielsweise aus der US-PS 3 153 3^2 bekannt ist, wird in einem das Material, dessen Füllhöhe zu überwachen ist, enthaltenden Silo bzw« Behälter aufgehängt· Solche Meßfühler, welche unter dem Warenzeichen "Metritape" vertrieben werden, weisen den langgestreckten, elektrisch leitenden Trägerstreifen auf, um welchen auf der gesamten Länge ein Widerstandsdraht apiralig aufgewickelt ist, der mit Ausnahme der freien öffnung auf einer Seite des Trägerstreifens von diesem isoliert ist» Die aus einer oder mehreren Schichten gebildete Umhüllung schließt das innere elektrische System ein und trennt den Meßfühler von der

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Arbeitsumgebung» Im Betrieb ist der Meßfühler gewöhnlich an einer Halterung an der Oberseite eines Lagerbehälters innerhalb eines zu überwachenden fließfähigen Materials aufgehängt und der leitende Trägerstreifen und der Widerstandsdraht sind in Regelwiderstands- bzw. Potentiometerschaltung mit einer Widerstands- bzw. Spannungsmeßschaltung verbunden, welche so geeicht ist, daß sie eine Füllhöhenanzeige liefert. Der Umgebungsdruck des fließfähigen Materials bewirkt, daß die sich innerhalb desselben befindlichen Windungen des Widerstandsdrahtes mit dem sich untier ihnen befindlichen Teil des Trägerstreifens im Bereich der nicht isolierten öffnung in Berührung kommen« Dadurch wird ein veränderlicher Widerstand erzeugt, welcher ein direktes Maß für die Füllhöhe des fließfähigen Materials ist und welcher zur Erzeugung einer Anzeige der Füllhöhe verwendet wird bzw. welcher Steuersignale zur automatischen Regelung der Füllhöhe liefert.

Der obengenannte langgestreckte Meßfühler wird durch die Kraft des umgebenden fließfähigen Materials, in dem er angeordnet ist, direkt betätigt. Unter tatsächlichen Betriebsbedingungen sind die Meßfühler häufig äußerst ungünstigen Umgebungen ausgesetzt und durch das nicht vorher-

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sagbare Verhalten trockener fließfähiger Materialien besteht die Gefahr von Beschädigungen. Beispielsweise können auf einen Meßfühler, welcher eine Länge von 30 m hat, kontinuierliche, vertikal abwärts gerichtete Kräfte von mehr als 1000 kp einwirken, wenn sich trockenes Schüttgut in einem Silo während des Ausströmens aus demselben nach abwärts bewegt, Darüberhinaus fließen trockene Schüttgüter nicht mit gleichmäßiger und kontinuierlicher Bewegung, sondern vielmehr mit intermittierender, stockend-gleitender Bewegung, wobei das gespeicherte Schüttgut am Anfang durch die untere Auslaßöffnung eines Silos verlassendes Material unterminiert wird und anschließend das obere Material auf einen Schlag nachstürzt und den entstandenen Hohlraum füllt. Wenn der oben beschriebene Meßfühler in eine solche Schuttgutmasse eingehängt ist, wirken kurzzeitige Kräfte, welche mehrere Tausend Kilopond betragen können, vorübergehend auf seine Außenfläche ein.

Eine weniger starke, jedoch gleichermaßen nachteilige Wirkung wird innerhalb von trockenem Schüttgut durch dessen langsames Setzen hervorgerufen, wenn es über längere Zeiträume in Silos gelagert wird. Das langsame Verfestigen und Verdichten des Schüttgutes ruft sehr langsame,

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anhaltende Abwärtskräfte auf die äußere Meßfühleroberf !Lache hervor, welche bei längerem Anhalten der Setzbewegung des Schüttgutes zu einem langsamen Dehnen und Abstreifen der äußeren Meßfühlerumhüllung führen kann« Der langgestreckte Meßfühler muß deshalb eine ausreichende Festigkeit besitzen, damit er den im Betrieb auftretenden Kräften widerstehen kann. Gleichzeitig muß der Meßfühler jedoch eine sehr hohe Meßempfindlichkeit aufweisen, damit er eine Anzeige der Schüttgut füllhöhe liefert, Trotz der sehr großen Ma. t er ial"-. massen in einem Schüttgutlagerbehälter sind diese J aufgrund der Absorption von Kräften und Druck wegen der Reibung zwischen den einzelnen Teilchen schlechte übertrager für Kräfte und Drücke, so daß der. Meßfühler eine sehr hohe Druckempfindlichkeit braucht., typische-pweise in der Größenordnung von 0,014 kp/< zuverlässig und genau zu arbeiten,

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in der Größenordnung von 0,014 kp/em τ. 0,035- kp/cm » um

Die,Forderung nach einer hohen Druckempfindliehkeit und nach einer hohen Festigkeit laufen einander entgegen. Durch die Erfindung soll deshalb die Aufgabe gelöst werden, eine Einrichtung zu schaffen, mittels welcher Füllhöhenmeßfühler auch in ungünstigster Umgebung ohne Beeinträchtigung der MeföfMiipfindlichkeit gehaltert und mechanisch geschützt v/ei:' hui k· Ji

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Es soZl durch die Kombination entsprechender Meßfühlereigenschaften erreicht werden, daß dieser eine hohe Druckbzw. Meßerapfindlichkeit, eine hohe Zugfestigkeit und einen hohen Widerstand gegen Abrieb und/oder Korrosion aufweist. Außerdem soll erreicht werden, daß die Meßfühleranordnung, wenn sie innerhalb eines Schüttgutes angeordnet ist, gegen Biegung und Krümmung verhältnismäßig unempfindlich ist und trots seiner sehr großen Festigkeit leicht aufgerollt werden kann, um das Verpacken und Versenden langer Meßfühler an einen Installationsort zu ermöglichen· Der Meßfühler soll «tine Eigenschaften durch ein solches Aufrollen nicht dauerhaft ändern und auch nicht beschädigt werden»

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung eine Einrichtung zur Halterung und zum Schutz von Füllhühenmeßfühlern mit einem elektrisch leitende« Träger— Streifen sowie mit einer Schicht aus Isolationsmaterial, welche den Tr/igerstreifen teilweise umschließt, so daß dieser eine druckempfindliche Seite mit einer sich über seine gesamte Länge erstreckenden, nicht isolierten öffnung hat, außen Ium mit einem spiralig um den isolierten Tragerstreifen herumgewickelten Draht, dessen die nicht isoliert« Öffnung überbrückende Teile bei Vorhandensein eines ö»gel>uBgp4iriicke3 die; i h new ge g ti« ü b e rite g e η < 1 e ii, nie h fc i η ο L i er te a T el le tie 3

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Trägerstreifens berühren, und mit einer den isolierten Trägerstreifen mit dem Draht umgebenden druckempfindlichen flexiblen Umhüllung, wobei mindestens entweder der Trägerstreifen oder der Draht einen ohmschen Widerstand bildet und wobei der Trägerstreifen und der Draht an eine überwachungsschaltung anschließbar sind. Eine solche Einrichtung ist gemäß der Erfindung durch ein langgestrecktes Profilteil gekennzeichnet, welches einen sich längs erstreckenden Kanal mit einer den Meßfühler auf der von der freien öffnung abgewandten Seite tragenden Fläche, ferner zwei sich jeweils längs des Profilteils erstreckende, von der Fläche aufragende und den Kanal bildende Schultern, weiter zwei jeweils in bestimmtem Abstand von der genannten Fläche und voneinander von den Rändern der Schultern aufeinanderzu gerichtete Lippen, fernerhin zwei einander gegenüberliegende, jeweils in den Schultern in bestimmtem Abstand von der genannten Fläche gebildeten Nuten, und endlich einen in diese Nuten eingesetzten langgestreckten Deckstreifen aufweist, welcher sich bei nicht vorhandenem Umgebungsdruck in ebener Lage in unmittelbarer- Nähe der druckempfindlichen Seite des Meßfühlers befindet und bei vorhandenem Umgebungsdruck an die druckempfindliche Seite des Meßfühlers zur Betätigung desselben zur Anlage gebracht werden kann.

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Die erfindungsgemäße Halterungs- und Schutzeinrichtung wird vorzugsweise in Verbindung mit einem langgestreckten Meßfühler der Bauart "Metritape" verwendet, um die gewünschte Kombination von Meßempfindlichkeit und mechanischer Festigkeit zu erreichen. Der langgestreckte Meßfühler ist innerhalb des Profilteiles gehaltert, welches dem Meßfühler ohne Verlust an Empfindlichkeit gegenüber dem Umgebungsdruck einen größeren mechanischen Schutz verleiht. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung wird der Gesamtmeßfühlereinrichtung eine bessere Zugfestigkeit und ein größerer Abriebwiderstand für Umgebungen verliehen, in welchen diese Eigenschaften erforderlich sind. Außerdem kann die Gesamtmeßfühleranordnung zur besseren Steuerung der Meßfühlerlage in bewegten Schüttgütern, in welchen Kräfte vorhanden sind, die den Meßfühler innerhalb eines Lagerbehälters bewegen könnten, verhältnismäßig steif ausgeführt werden« Darüberhinaus ist es in Fällen, in welchen der Meßfühler an Halteflächen befestigt ist, einfach, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung den Meßfühler an diesen Flächen ohne Beeinträchtigung des Meßfühlerbetriebes zu befestigen«

Die erfindungsgemäße Einrichtung bildet für die Rückseite und für die Seiten des langgestreckten Meßfühlers einen verhältnismäßig massiven und festen Schutzmantel und

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über der druckempfindlichen öffnung des Meßfühlers eine verhältnismäßig leicht nachgiebige Schicht. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß der schützende Kanal und der längs der Meßfühleröffnung angeordnete Deckstreifen zur Anpassung an.besondere Betriebserfordernisse unabhängig voneinander ausgewählt werden können. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es deshalb leicht, ein Baukastensystem zur Füllhöhenüberwachung zu schaffen, indem ein innerer Meßfühler mit einem ihn schützenden Kanal und einem Deckstreifen derart kombiniert werden, daß besondere Anwendungserfordernisse· erfüllt sind. Außerdem kann ein mit der erfindungsgemäßen Einrichtung versehener Meßfühler zum Versenden und Installieren ohne Beschädigung leicht auf- und abgerollt werden.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben« Es zeigen:

Fig. 1 eine typische Installationsart

eines Füllhöhenmeßfühlers inner-halb eines Lagerbehälters,

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Pig. 2 eine andere Art der Meßfühlerbe

festigung,

Fig. 3 einen bei der erfindungsgemäßen

Einrichtung verwendbaren Füllhöhenmeßfühler,

Fig. Ί eine Meßfühlerhalteeinrichtung

nach der Erfindung,

die Fig· 5 und 6 eine gegenüber Fig. 4 abgewandelte

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßfühlerhalteeinrichtung,

die Fig· 7 bis 9 weitere bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Meßfühlerhalteeinrichtung,

die Fig· 10 und 11 noch eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßfühlerhalteeinrichtung,

Fig. 12 eine typische Befestigungseinr

richtung für einen mit der er-

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findungsgemäßen Halteeinrichtung versehenen Meßfühler, und

die Fig· 13 und 14 nochmals weitere bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Meßfühlerhalteeinrichtung.

Ein typisches Einbaubeispiel einer langgestreckten Meßfühlereinrichtung nach der Erfindung ist in Pig, I dargestellt. Dabei ist ein Meßfühler 10 der Bauart "Metritape" , welche aus der o.g. US-PS 3 153 3^2 bekannt ist, Teil einer im folgenden näher beschriebenen starren Anordnung, die innerhalb eines Lagerbehälters 12 für fließfähiges Material in vertikaler Lage gehaltert ist. Die Meßfühleranordnung ist an einer Befestigungseinrichtung 14 aufgehängt, welche an der Oberseite des Behälters 12 vorgesehen ist, und am Böden des Behälters befestigt oder aber innerhalb des Lagerbehälters freihängend angeordnet. Eine andere Art der Befestigung ist in Fig. 2 dargestellt, bei welcher der Meßfühler 16 innerhalb des Lagerbehälters 18 schräg angeordnet ist. Das untere Ende des Meßfühlers ist an dem Lagerbehälter in der Nähe einer Auslaßöffnung 19 befestigt, während das obere Ende über eine Befestigungsanordnung 20 an der Oberseite,21 des Behälters angebracht ist« Der

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Meßfühler spricht auf den Umgebungsdruck des fließfähigeren Materials innerhalb des Lagerbehälters an und liefert als direktes Maß der Füllhöhe einen Ausgangswiderstand bzw« eine Ausgangsspannung· Das Ausgangssignal kann mit einer geeigneten Anzeigeeinrichtung zur Erzeugung einer Sichtanzeige der Füllhöhe und außerdem in Verbindung mit einer Steuerschaltung zur Erzeugung von Alarmsignalen für hohe und niedrige Füllhöhen und zur automatischen Steuerung von Entleerungs- und Fülloperationen verwendet werden, um innerhalb eines Lagerbehälters bestimmte Füllhöhen einzuhalten. Im folgenden ist näher dargelegt, daß die Unterbringung des Meßfühlers innerhalb eines mit einem Kanal versehenen Profilteils eine verbesserte Halterung des Meßfühlers innerhalb einer bewegten Materialmasse ermöglicht und das feste Haltern eines Meßfühlers in einer bestimmten Position gestattet» wie in Fig, 2 dargestellt, ohne daß die Meßfühlerempfindlichkeit dadurch nennenswert beeinträchtigt wird«

Der aus der US-PS 3 153 342 bekannte Meßfühler braucht hier nur insoweit beschrieben zu werden, wie es zum Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Gemäß Fig, 3 trägt ein leitender Trägerstreifen 22 eine Schicht aus Isolationsmaterial 24, welche den Trägerstreifen mit Ausnahme einer freien öffnung 26, die sich längs ej.njr

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Seite des Meßfühlers erstreckt, umschließt. Ein Draht 28 aus elektrischem Widerstandsmaterial und vorzugsweise in Form eines flachen Bandes ist um die Isolationsschicht 3^ herumgewickelt» Der Widerstandsdraht wird durch Schulterteile 30 der Isolationsschicht 24 in ganz bestimmtem Abstand von der nicht isolierten öffnung 26 gehalten. Wenn auf den Meßfühler kein Druck ausgeübt wird, ,bleibt der Widerstandsdraht 28 in bestimmtem Abstand von dem unter ihm liegenden Trägerstreifen 22. Bei vorhandenem Umgebungsdruck werden die Windungen des Drahtes 28 jedoch gegen den unter ihnen liegenden Trägerstreifen 22 gedrängt. Dadurch wird die Widerstandswicklung an diesen Stellen kurzgeschlossen und eine Änderung des Meßfühlerwiderstandes hervorgerufen. Der Meßfühler kann durch Verbindung mit dem Trägerstreifen 22 und mit einem Ende des Widerstandsdrahtes 28 als Regelwiderstand geschaltet, sein und einen veränderlichen Ausgangswiderstand liefern bzw. durch Verbindung mit beiden Enden des Widerstandsdrahtes 28 und mit dem Trägerstreifen 22 als Potentiometer geschaltet sein und eine veränderliche Ausgangsspannung liefern. Das Widerstands- bzw. Spannungsausgangssignal ist ein direktes Maß für die Füllhöhe, da der Umgebungsdruck auf den Meßfühler einwirkt.

Der Meßfühler ist in eine flexible Umhüllung 32 einge-

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schlossen, welche das elektrische System von der Arbeitsumgebung trennt und das Eindringen von Verunreinigungen verhindert. Diese Umhüllung muß selbstverständlich ausreichend nachgiebig sein, damit sie eine Betätigungskraft auf den Meßfühler übertragen kann« Außerdem muß sie jedoch einen ausreichenden mechanischen Schutz bieten. Oben ist bereits erwähnt worden, daß die Kräfte, welche häufig während des Meßfühlerbetriebes auftreten, beispielsweise •durch die Bewegung von fließfähigem Material innerhalb eines Lagerbehälters hervorgerufen, sehr große Werte annehmen können und dadurch eine Umhüllung erforderlich machen, die zwar den erforderlichen mechanischen Schutz bietet, jedoch aufgrund ihres Aufbaues die notwendige Empfindlichkeit der Meßfühlerbetätigung beeinträchtigt. Die im folgenden näher beschriebene erfindungsgemäße Einrichtung zur Halterung und zum Schutz von Füllhöhenmeßfühlern bietet einen mechanischen Schutz des Meßfühlers auch in ungünstigsten Umgebungen ohne die Meßfühlerempfindlichkeit nennenswert zu beeinträchtigen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, welche in Fig. 4 dargestellt ist, weist ein langgestrecktes stranggepreßtes Profilteil 34 aus einem Kunststoffmaterial auf, welches als Verstärkung für einen darin unter-

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gebrachten Meßfühler 23 dient, so daß dieser große Zug- und Abriebkräfte, die während des Meßfühlerbetriebes auftreten, aushält, und welches zur festen Halterung des Meßfühlers ohne Betätigungsfehler dient. Das Profilteil 3¹J trägt außerdem einen Deckstreifen'40 in ebener Lage zur Betätigungsseite des Meßfühlers 23. Der Deckstreifen stellt eine empfindliche Membran zur genauen übertragung von Meßfühlerbetätigungskräften dar, die durch den Umgebungsdruckerzeugt werden. Das Teil 34 hält eine genaue Lagebeziehung zwischen dem Meßfühler 23 und dem Deckstreifen 40 aufrecht, wodurch der Meßfühlerbetrieb auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen verbessert wird. Das Teil 3** weist einen sich über seine gesamte Länge erstreckenden Kanal 36 auf, welcher etwas breiter ist als der Meßfühler 23, damit der Meßfühler in dem Kanal in bezug auf das Teil J>k verschiebbar angeordnet werden kann. Die Tiefe des Kanals 36 ist so gewählt, daß sich bei darin untergebrachtem Meßfühler dessen Trägerstreifen in bzw. in der Nähe der Aufrollachse des Teils J>k befindet, damit die Gesamtanordnung leicht auf- und abgerollt werden kann·

Zwei einander gegenüberliegende Nuten 38 und 39 sind längs des Teiles J>k angeordnet und dienen zur Aufnahme und

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Halterung des Deckstreifens 4θ· Die beiden Nuten sind mit Bezug auf den Kanal 36 so angeordnet, daß der Deckstreifen 40 die Umhüllung des Meßfühlers 23 gerade berührt bzw. nur einen geringen Abstand von dieser aufweist. Die Nuten 38 und 39 sind so bemessen, daß sie den Deckstreifen festhalten und dessen Herausspringen aus dem Teil 34 verhindern und außerdem eine unbehinderte Membranbewegung gestatten* Der Abstand jeweils zwischen dem Grund der Nuten 38 und 39 ist etwas größer als die Breite des Decktftreifens 40, damit der Deckstreifen innerhalb der Nuten stets eine ebene Lage hat« An den einander gegenüberliegenden Rändern der beiden aufragenden Teile des Teils 34, welche den Kanal 36 bilden, ist jeweils ein Lippenteil 41 gebildet· Der Abstand zwischen diesen aufeinanderzu gerichteten Lippenteilen ist etwas kleiner als die Breite des Kanals 36, damit der innerhalb des Kanals angeordnete Meßfühler 23 festgehalten wird. Diese Lippenkonstruktion hat insbesondere die Aufgabe, während des Versenden bzw· während des Einbaues ein ungewolltes Heraustreten des Meßfühlers aus seinem ihm zugeordneten Kanal zu verhindern· Beim Zusammenfügen der Qesamtanordnung läßt man den Meßfühler 23 entweder in den Kanal 36 einschnappen oder aber man führt den Meßfühler der Länge nach von einem Ende des Kanals aus ein.

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Der Deckstreifen kann aus Metall oder Kunststoff bzw. aus einer Kombination dieser beiden Materialien hergestellt sein, damit er die erforderliche übertragung der Betätigungskraft auf den Meßfühler bewirkt und die beabsichtigten Pestigkeitseigenschaften aufweist. Der Deckstreifen ist vorzugsweise etwa in der Mitte der Nuten 38 und 39 angeordnet, deren Nutbreite etwas größer ist als die Stärke des Deckstreifens, damit sich der Deckstreifen während des Aufrollens der Meßfühleranordnung krümmen kann. Im aufgerollten Zustand neigt der Deckstreifen 40 dazu, innerhalb der Nuten 38 und 39 eine Wellenform anzunehmen» Stärkere Deckstreifen sollten gewöhnlich innerhalb der Halterungsnuten frei angeordnet sein, um das Aufrollen zu gestatten, während dünnere Deckstreifen innerhalb der Befestigungsnuten durch Kitt, Klebemittel oder dgl. gehaltert sein können. Der Deckstreifen 40 kann beispielsweise aus einem Metall, wie rostfreier Stahl, oder einem Kunststoff, wie Teflon oder Polyäthylen, hergestellt sein, damit er die besonderen Erfordernisse hinsichtlich des Abriebwiderstandes, der Korrosionsbeständigkeit und der Temperatur erfüllt und trotzdem die Eigenschaften einer empfindlichen Membran zur Meßfühlerbetätigung aufweist. Zur Herstellung eines Deckstreifens mit bestimmten Eigenschaften können auch

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verschiedene Materialien miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann eine Schicht aus Polyurethan auf eine Fläche eines Streifens aus rostfreiem Stahl aufgebracht werden. Damit erhält man ein Verbundmaterial, welches sich weniger leicht krümmt und dadurch das Einsetzen des Deckstreifens in das Teil 3.4 erleichtert und welches die Aufrollbarkeit der Gesamtanordnung verbessert. Der Kunststoff auf der Außenseite der fertigen Meßfühleranordnung verhindert außerdem, daß die Stahloberfläche durch scharfe Materialteilchen angegriffen wird·

Der Meßfühler 23 und der Deckstreifen 40 können in dem ihnen zugeordneten Profilteil 34 auf verschiedene Art gehaltert sein. Gemäß Fig· 7 ist der Deckstreifen ¹IOa mit einer äußeren Umhüllung 42 des Meßfühlers 23 verklebt, beispielsweise mittels eines doppelseitigen Klebebandes. Der Deckstreifen 40a ist dabei innerhalb der Nuten 38 und und der Meßfühler ist innerhalb des Kanals 36 jeweils frei angeordnet. Der Meßfühler und der zugeordnete Deckstreifen können sich deshalb innerhalb des Kanals 36 frei verschieben, so daß das Teil 34 während des Versandes und Einbaues auf- und abgerollt werden kann. Bei einer anderen Befestigungsanordnung, welche in Fig. 8 dargestellt ist, ist der Deckstreifen 40b innerhalb der Nuten 38 und 39 mittels

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eines elastischen Materials 49» beispielsweise ein Silikongummi, -gehaltert· Der Meßfühler 23 ist in diesem Fall innerhalb des Kanals 36 frei angeordnet und nicht an dem' Deckstreifen 4Ob befestigt. Während des Auf- und Abrollens kann sich der Meßfühler innerhalb des Kanals 36 frei verschieben und sich dadurch der Aufrollbewegung anpassen· Der Deckstreifen 40b muß, da er innerhalb der Nuten 38 und 39 befestigt ist, ausreichend flexibel sein, um das Auf- bzw. Abrollen zu ermöglichen. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil eines mit dem zugeordneten Teil 34 dicht verbundenen Deckstreifens, wodurch das Eindringen von Schmutz oder Teilchen aus einem Arbeitsmedium in das Kanalinnere verhindert wird. Der Meßfühler 23 ist dadurch gut gegen die Arbeitsumgebung isoliert. .

Gemäß Fig. 9 wird ein elastisches Material 46, beispielsweise Silikongummi, zur Halterung des Meßfühlers 23 innerhalb des Kanals 36 und außerdem zur Verbindung des Deckstreifens 40c mit dem Meßfühler 23 und zur Halterung des Deckstreifens innerhalb der Nuten 38 und 39 verwendet. Diese Ausführungsform ist nicht so leicht aufrollbar wie die in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsformen, sie bietet jedoch den Vorteil, daß innerhalb des Teiles 34 keine Hohlräume vorhanden sind. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist deshalb gegen das Eindringen von Teilchen

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oder Flüssigkeiten aus einem Medium, in welchem der Meßfühler angeordnet ist, völlig immun.

Pas Profilteil 3¹J und der Deckstreifen JtQ können zur Anpassung an bestimmte Betriebserfordernisse jEtusf den verschiedensten Materialien hergestellt wer4enj» Allgemein weist das Profilteil 34 eine hohe Zugfest igke|.t μη4 fine glatte Oberfläche auf, damit auf seiner gesamteh k#nge ein freier Materialfluß ermöglicht wird und Reibunj5Skr#fjbe möglichst klein gehalten werden. Wenn eine größere Zugfestigkeit erforderlich ist, als sie mit einem strenggepreßtem Kunststoffmaterial erzielt werdeh kann* SQ kann die in Fig. 5 dargestellte Aus f ührungs form in Verbindung mit zwei Drahtseilen Ί8 verwendet werden^ welche <ίβψβί1® innerhalb eines Schulterteils 50 eines Profilteils 51 angeordnet sind. Die Zugfestigkeit kann außerdem durch Verwendung eines auf der Grundfläche des Kanals 36 fngeordneten Metallstreifens 52 verbessert werden_t wie in Fig. dargestellt.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsfppin §e,y ( gemäßen Einrichtung ist in den Fig_? IQ und \\ p pa.bei dient ein gekrümmtes, pr0f4ite.il 5l> z^'^ff^^ 4e,s, Meßfühlers 2} und eines, pepkjtfeife^ f§ ffi.fijirttf

Anordnung, deren Querschnitt nur geringfügig größer ist als der Querschnitt des Meßfühlers selbst. Das Profilteil 54 kann aus einem Metall gebildet sein, welches um den Meßfühler 23 und den zugeordneten Deckstreifen 56 herumgezogen wird oder aber bereits so vorgeformt ist, daß der Meßfühler anschließend darin eingeführt und der Deckstreifen 56 in seine Lage unter Schulterteilen 58 gedrückt werden kann. Das Profilteil 54 kann eine ebene Rückseite 60, wie in Fig. 10 dargestellt, oder eine nach innen gekrümmte Rückseite 62 aufweisen, wie in Fig. 11 dargestellt, wobei in letzterem Fall durch die Federwirkung der Rückseite 62 der Meßfühler 23 gegen die Schulterteile gedrängt wird. Der Meßfühler kann an dem Profilteil 54 durch ein doppelseitiges Klebband 64, welches in Fig. 11 dargestellt ist, befestigt sein oder innerhalb des Kanals mittels einer elastischen Schicht 66 (Fig. 10), welche um die Schulterteile und die Rückseite des Meßfühlers 21 herum angeordnet ist, gehaltert sein.

Der Meßfühler ist typischerweise innerhalb eines LagerbehäIters durch Aufhängung an der Behälteroberseite mittels einer am oberen Ende des Meßfühlers angebrachten Befestigungsanordnung gehaltert. Eine typische Befestigungs-

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anordnung, welche in Fig. 12 dargestellt ist, weist eine zylindrische Büchse 80 auf, welche aus einem geeigneten Material, wie beispielsweise Phenolharz, hergestellt ist und die erfindungsgemäße Halteeinrichtung umgibt. Der Meßfühler ist innerhalb der Büchse mittels einer Vergußmasse 82, wie beispielsweise glasfaserverstärktes Epoxidharz, fest gehaltert. Ein Zapfen 84 ist quer durch den oberen Teil der Büchse 80 hindurchgeführt. Seine aus der Büchse herausragenden Enden dienen als Befestigungszapfen, welche mit einer Befestigungsplatte zusammenwirken und eine Vertikalanordnung des Meßfühlers innerhalb eines Lagerbehälters ermöglichen. Der Trägerstreifen 22 des Meßfühlers ist um den Zapfen 84 herumgelegt und erstreckt sich längs der Rückseite des Profilteils 34 nach abwärts in die Büchse 80 hinein. Der Meßfühler ist auf diese Weise mittels des Trägerstreifens und der Vergußmasse 82 starr gehaltert. Gemäß der Darstellung in Fig. 12 ist eine Vielzahl von Stiften 86 durch gegenüberliegende Seiten des Profilteils 34 hindurchgeführt. Die Stifte 86 ragen vorn und hinten jeweils aus dem Profilteil 84 hervor und dienen zur Verankerung des Befestigungsteiles 34 und des zugeordneten Meßfühlers innerhalb der Vergußmasse. Der Deckstreifen 40 ist durch die Vergußmasse 82 gehaltert.

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Er kann bei Bedarf weiterhin dadurch befestigt wenden, daß die Stifte 86 durch seine Ränder hi nd ure hg e führt werden. Ein Ende eines Entluftungsrohreß 88 ist innerhalb der Umhüllung 32 des Meßfühlers angeordnet und dient bei Vorhandensein eines umgebenden fließfähigen Materials zum Abführen von Luft aus dem Meßfühlerinneren, Ein Rohr 90 ist axial in der Büchse 80 angeordnet und stellt eine Verbindung zwischen dem Lagerbehälter und der Arbeitsatmosphäre her. Ein Seil 92 ist durch eine obere Kappe 9Ά der Büchse 80 hindurchgeführt und innerhalb der Vergußmasse gehaltert, beispielsweise durch Knoten an seinen Enden. Das Seil 92 dient beim Einbau der Meßfühleranordnung als Traggriff.

Ein gesonderter Deckstreifen ist nicht für alle Zwecke erforderlich. Beispielsweise wird innerhalb einer Flüssigkeitsumgebung ein Deckstreifen häufig nicht benötigt. Nochmals eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungs gemäßen Einrichtung ist in Fig. 13 dargestellt. Dabei dient;, die äußere Umhüllung des Meßfühlers als kraftüttertragende Membran. Innerhalb des Kanals eines, langgestreckten prqfilr teils IQQ ist ein Meßfühler 102 angeordnet, Der Meßfühler ist an dem Prof^lteil IQQ mittels eines langgestrepkten Streifens 10*1 befestigt, welcher mit dem Meßfühler JQ2

verklebt und in Nuten 106 und 108 gemäß der Darstellung in Fig. 13 in den Kanal eingesetzt ist. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung sind die Nuten in der Nähe der Grundfläche des Kanals angeordnet. Der Streifen 10k ist längs der Grundfläche des Kanals angeordnet und an seinen Rändern durch die Nuten 106 und gehaltert. Das Profilteil 100 und der Streifen 104 können wiederum aus jedem geeigneten Material hergestellt sein, welches die erforderliche Aufrollbarkeit und mechanische Festigkeit aufweist. Der Streifen 104 kann beispielsweise aus Mylar hergestellt sein. Die den Rändern des Meßfühlers gegenüberliegenden und den Meßfühler schützenden Schulterteile 110 sind so hoch, daß der beabsichtigte mechanische Schutz ohne Beeinträchtigung der Meßfühlerbetätigung erreicht wird. In bestimmten Anwendungsfällen, beispielsweise bei der Messung der Füllhöhe von trockenem Material, welches eine verhältnismäßig geringe Schüttdichte aufweist, ist es vorteilhaft, wenn die aktive Fläche des Meßfühlers 102 vollständig dem umgebenden Material ausgesetzt ist« Dabei werden die Schulterteile 110 so bemessen, daß ihre obere Seite innerhalb der Ebene der Betätigungsseite des Meßfühlers 102 liegt.

Bei der in Fig. Ik dargestellten Ausfuhrungeform wird

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ein hinterer Deckstreifen 112 zur Halterung eines Meßfühlers 114 innerhalb eines Profilteils 116 verwendet, während ein vorderer Deckstreifen 118 als Betätigungsfläche dient. Der Meßfühler 114 ist typischerweise durch ein geeignetes Klebemittel mit der gegenüberliegenden Seite des Deckstreifens 112 verklebt. Da der Meßfühler innerhalb des Profilteils 116 durch den Deckstreifen 112 gehaltert ist, kann der vordere Deckstreifen 118 extrem dünnwandig ausgeführt werden, wodurch sich eine sehr große Meßempfindlichkeit ergibt. Diese letztgenannte Ausführungsform ist besonders günstig bei sehr leichten trockenen Pulvern und Flüssigkeiten verwendbar«

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann in verschiedenster Weise ausgeführt werden, um besondere Anforderungen zu erfüllen. Beispielsweise können mit Rücksicht auf bestimmte gewünschte Eigenschaften die verschiedensten Materialien für das Profilteil und die Deckstreifen verwendet werden und es kann zur Anpassung an eine bestimmte Einbaumöglichkeit eine andere Befestigungsanordnung verwendet werden. Bei dem Meßfühler selbst kann, im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Aufbau, ein Trägerstreifen aus Widerstandsmaterial verwendet werden, um welchen ein Draht aus Leitermaterial spiralig herumgewickelt ist. Darüberhinaus kann die erfindungsgemäße

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Einrichtung auch in einem kontinuierlichen Positionsüberwachungssystem verwendet werden, wie es an anderer Stelle bereits vorgeschlagen worden ist.

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Claims

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Patentansprüche

|l» Einrichtung zur Halterung und zum Schutz von· Püllhöhenmeßfühlern mit einem elektrisch leitenden Trägerstreifen sowie mit einer Schicht aus Isolationsmaterial, welche den Trägerstreifen teilweise umschließt, so daß dieser eine druckempfindliche Seite mit einer sich über seine gesamte Länge erstreckenden, nicht isolierten öffnung hat, außerdem mit einem spiralig um den isolierten Trägerstreifen herumgewickelten Draht, dessen die nicht isolierte öffnung überbrückende Teile bei Vorhandensein eines Umgebungsdruckes die ihnen gegenüberliegenden nicht isolierten Teile des Trägerstreifens berühren, und mit einer den isolierten Trägerstreifen mit dem Draht umgebenden druckempfindlichen flexiblen Umhüllung, wobei mindestens entweder der Trägerstreifen oder der Draht einen ohmschen Widerstand bildet und wobei der Trägerstreifen und der Draht an eine überwachungsschaltung anschließbar sind, gekennzeichnet durch ein langgestrecktes Profilteil (3¹O, welches einen sich längs erstreckenden Kanal (36) mit einer den Meßfühler (23) auf der von der freien öffnung (26) abgewandten Seite tragenden Fläche, ferner zwei sich jeweils längs des Profilteils erstreckende, von der Fläche aufragende

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und den Kanal bildende Schultern (50), weiter zwei jeweils in bestimmtem Abstand von der genannten Fläche und voneinander von den Rändern der Schultern aufeinanderzu gerichtete Lippen (4l), fernerhin zwei einander gegenüberliegende, jeweils in den Schultern in bestimmtem Abstand von der genannten Fläche gebildete Nuten (38, 39),. und endlich einen in diese Nuten eingesetzten langgestreckten Deckstreifen (40, ¹IOa, 40b, 40c) aufweist, welcher sich bei nicht vorhandenem Umgebungsdruck in ebener Lage in unmittelbarer Nähe der druckempfindlichen Seite des Meßfühlers

befindet und bei vorhandenem Umgebungsdruck an die druckempfindliche Seite des Meßfühlers zur Betätigung desselben zur Anlage gebracht werden kann.

2, Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilteil (34) ein stranggepreßtes Kunststoffteil ist.

3, Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 gekennzeichnet durch zwei Drahtseile (48), welche jeweils in einer der beiden Schultern (50) angeordnet sind.

4, Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Deckstreifen (40a)

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zugewandter Teil der Umhüllung (42) mit demselben verklebt ist und daß der Deckstreifen in den beiden Nuten (38, 39) verschiebbar angeordnet ist,

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (23) innerhalb des Kanals (36) verschiebbar angeordnet ist und daß der Deckstreifen (40b) in den beiden Nuten (38, 39) elastisch gehaltert (44) ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (23) in dem Kanal (36) und der Deckstreifen (4Oc) in den beiden Nuten (38, 39) jeweils elastisch gehaltert sind.

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