DE2260070C2 - Grenzwertgeber - Google Patents

Description

35

Die Erfindung bezieht sich auf einen Grcnzwertgctier, insbesondere für Transport- und Lagerbehälter tür Aufnahme von hochexplosiven Flüssigkeiten, mit einem in einer dünnwandigen Kapsel eingeschlossenen Kaltleiter mit Glas- oder Metallkapselung, aus der die Anschlußdrähte herausgeführt sind, welche Init einer Schaltung zur Eirzeugung eines Regelsignals Verbindbar sind, wobei die Kapsel zylindrisch ist und in eine Kegelspitze ausläuft.

Bei einem bekannten Grenzwertgeber dieser Art (deutsche Auslegeschrift 1 178 616) ist der Kaltleiter gegenüber der ihn umschließenden Kapsel von einer Isolierenden Lufthülle umschlossen. Aus diesem tirunde muß er mit verhältnismäßig großer elektri-Icher Leistung beheizt werden und hat infolge der Isolierenden Lufthülle eine sehr große Ansprechzeit, daß er beispielsweise: für Waschmaschinen u. ä. geeignet ist, jedoch für hochexplosive Stoffe nicht verwendet werden kann, bei denen die gesetzlichen Vorschriften einen maximalen Strom von 10OmA bei einer Spannung von 12 V vorschreiben und für die ein sehr schnelles Ansprechen erforderlich ist. Würde man bei diesem bekannten Grenzwertgeber zur Verringerung der Ansprechzeit den Kaltleiter unmittelbar in Berührung mit der ihn umschließenden Kapsel bringen, so ergäbe sich eine verhältnismäßig starke Erhitzung dieser Kapsel, denn die Beheizung müßte wiederum mit großer elektrischer Leistung erfolgen, um die Wärmeleitung der gesamten Kapsel auszugleichen. Auch derartige örtliche Überhitzungen der umschließenden Kapsel sind für hochexplosive Stoffe nicht zugelassen.

Ein weiteres Problem bei dem vorbekannten Grenzwertgeber besteht in dem Herausführen der Anschlußleitungen, wenn, wie für hochexplosive Stoffe vorgeschrieben, die Kapsel vollständig in die Flüssigkeit eintaucht. Die zwischen dui beiden voneinander isolierten Drähte außerhalb der Kapsel, aber noch innerhalb des zu überwachenden Raumes mit explosivem Stoff entstehende Potentialdifferenz kann zu einer Funkenbildung führen, die eine Explosion auslösen kann. Eine Führung der Drähte in dieser Form ist daher ebenfalls unzulässig.

Ferner könnten die Isolierungen der Drähte sowie die Drahtdurchführungen durch die Kapselwandung, die beispielsweise aus Keramikmiiepiü bestehen, von aggressiven, hochexplosiven Stoffen angegriffen werden, so daß auch eine derartige Führung der Anschlußdrähte nicht brauchbar ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen auch für hochexplosive Flüssigkeiten geeigneten Grenzwertgeber zu schaffen, der insbesondere mit den bereits an Transport- und Lagerbehältern vorhandenen Schaltverstarkirn ohne Umbauten zusammenarbeiten kann.

Diese Aufgabe wird mit einem Grenzwertgeber der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kapsel aus VA-Stahl besteht und ihr Kegelbereich mit dem einen Anschlußdralu verbunden ist, während der andere Anschlußdraht mit dem Mittelleiter eines Koaxialkabels verbunden ist, dessen aus Stahl bestehender Außenleiter dichtend mit der Kapselwandung verlötet oder verschweißt ist, und daß der Kaltleiter sich im Abstand von der zylindrischen Wandung der Kapsel befindet und der vom Kegel und dem den eJnen Anschlußdraht aufweisenden Ende des Kaltleiters gebildete, im wesentlichen geschlossene Raum mit Silikat- oder Phosphatzement gefüllt ist, dem Metallmehl zugesetzt ist.

Durch die Verwendung von VA-Stahl ergibt sich eine verhältnismäßig schlechte Wärmeleitung der Kapsel, so daß bei deren Erwärmung in einem bestimmten, begrenzten Bereich keine Erwärmung der gesamten Kapsel, also keine Wärmeleitung über die Kapsel erfolgt, wie dies etwa bei Messing und Kupfer der Fall wäre. Durch diese in einem sehr begrenzten Bereich erfolgende Erwärmung der Kapsel wird der geringen zur Verfugung stehenden Speiseleistung für den Kaltleiter Rechnung getragen und sichergestellt, daß bei einer Spannung von 12 V mit einem maximalen Strom von 100 mA eine ausreichende Temperaturerhöhung eines kleinen Kapselbercichcs erzielt wird, so daß bei Abkühlung des Kapsclbcreiches durch das Eintauchen in die Flüssigkeit der Kaltleiter einen Schaltimpuls abgibt.

Die Erwärmung des Kapselbercichcs darf jedoch nicht zu hohen Temperaturen führen, da sonst die Gefahr einer Entzündung der gelagerten Explosivstoffe besteht. Aus diesem Grund wurde der Kaltleiter nicht unmittelbar in Berührung mit der VA-Stahl-Kapsel gebracht, sondern es erfolgt ein gesteuerter Wärmeübergang, indem der Kaltleiter ohne Wärmebehandlung mittels Silikat- oder Phosphatzement im vorderen Bereich der Kapsel befestigt und dem Silikat- oder Phosphatzement zur Steuerung der Wärmeleitung Mctallmehl zugesetzt wird. Der Kaltleiter ist somit nicht unmittelbar mit der zylin-

drachen Wand der Metallkapsel verbunden, und es liermasse vorgesehen ist. Der äußere Leiter9 ist, wie besteht dadurch nicht die Gefahr örtlicher Überhtt- bei 11 angedeutet, mit der Metallkapsel 4 verlötet zung der Kapselwand. oder verschweißt, Da die beiden zu verbindenden

Da ein Anschlußdraht des Kaltleiters mit der Me- Elemente aus Stahl bestehen, ist eine Verlötung mit tallkapsel verbunden ist und für die elektrischen An- 5 Tiefpunktlot möglich, und es entsteht ein vollständig Schlüsse ein Koaxialkabel verwendet wird, dessen geschlossener, den Kaltleiter 1 umhüllender Metall-Außenleiter aus Stahl besteht, also ebenfalls relativ körper.

schlecht Wärme leitet, und mit der Wandung der Wie der Figur zu entnehmen ist, befindet sich der

Metallkapsel verschweißt oder verlötet ist, wird Kaltleiter 1 in einem geringen Abstand von der zylinsichergestellt, daß in dem gefährdeten, zu überwa- io drischen Wand der Metallkapsel 4, so daß unerchenden Raum keine Potentialdifferenzen aufwei- wünschte Wärmeübergänge bei Erhitzung des KaJtsende Anschlußdrähte frei geführt werden, sondern letters vermieden werden.

der Außenleiter und die Metallkapsel, deren Außen- Zur Festlegung der L.age des Kaltleiters 1 in der

fläche allein mit der zu überwachenden Flüssigkeit Metallkapsel 4 sowie zur Einstellung des gewünsch- oder der über dieser befindlichen Luft bzw. Luft/ 15 ten Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten ist der Bereich Gasgemisch in Berührung sind, auf einem Potential des Kegels 5 mit Silikat- oder Phosphatzement 10 geliegen und daher nicht die Gefahr einer Funkcnbil- füllt, dem ein Metallmehl, beispielsweir-e Kupfermehl, dung besteht. zugesetzt wurde. Der kalt aushärtende Zement ver-

Durch die Verwendung eines aus Stahl bestehen- hindert Bewegunger· und Verlagerungen des Kaltleiden Außenleiter des Koaxialkabels und durch das 20 ters 1 in der Mctallkaps-1 4 und ermöglicht einen ge-Verschweißen oder Verlöten dieses Leiters mit der steuerten Wärmeübergang vom Kegel 5 auf den KaIt-Metallkapsel wird eine Verbindung hergestellt, die leiter 1 und damit die gewünschte Erzeugung eines von aggressiven Flüssigkeiten nicht angegriffen wird. Impulses.

Durch die Verwendung eines bestimmten Mate- In dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der

rials für die den Kaltleiter umgebende Kapsel, durch 25 Kaltleiter 1 auf der Innenwand des Kegels 5 auf, wodie Steuerung des Wärmeübergangs vom Kaltleiter durch eine Art Linienberührung entsteht. Diese Lizur Kapsel und durch die Führung der Anschluß- nienberührung ist für einen Wärmeübergang vom erdrähte über ein Koaxialkabel aus dem Behälter her- hitzten Kaltleiter auf die Metallkapsel unkritisch und aus und zum Schaltverstärker wird somit ein Grenz- daher zulässig. Sie kann jedoch durch entsprechendes wertgeber geschaffen, der den hohen gesetzlichen 30 Anheben des Kaltleiters und nachfolgendes Befesti-Anforderungen für die Überwachung von hochexplo- gen mit Silikat- oder Phosphatzement vollständig siven Flüssigkeiten in Transport- und Lagerbehältern vermieden werden
gerecht wird. Wie dargestellt, besteht der erfindungsgemäUe

Als Koaxialkabel wird vorzugsweise ein Koaxial- Grenzwertgeber aus einer geschlossenen Metall-, kabel verwendet, das auch einen aus Stahl bestehen- 35 vorzugsweise Stahlkapsel und läßt sich über den Mitden Innenleiter hat. Derartige Koaxialkabel werden telleiter 8 und den Außenleiter 9 des Koaxialkabels beispielsweise unter der Bezeichnung Inconel-Kabel an die üblichen Verstärkerschaltungen für die bisher vertrieben. verwendeten Grenzwerfgeber anschließen, ohne daß

Soll der erfindungsgemäße Grenzwertgeber mög- an diesen besondere Veränderungen vorgenommen liehst unbenetzbar sein oder bestimmte andere Ober- 40 werden müßten. Wird d<" Außenleiter 9 auf Masse flächencigcnschaften aufweisen, so kann die Metall- gelegt, so liegt damit auch die Metallkapsel 4 auf kapsel und gegebenenfalls auch der Außenleiter des Masse, also auf dem gleichen Potential wie der zu Koaxialkabels mit Kunststoff, etwa Polytetrafluor- überwachende Behälter. Funkenbildungen infolge äthylen, beschichtet scm. Spannungs- oder Potentialdifferenzen sind daher im

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der ein 45 zu überwachenden Behälterraum nicht zu erwarten.
Allsführungsbeispiel zeigenden Figur näher erläutert. Der auf einem anderen Potential liegende An-

Der dargestellte Grenzwertgeber enthält einen schlußdraht3 und der Mittelleiter 8 sind gegenüber Kaltleiter! mit Anschlußdrähten 2 und 3. Dieser dem zu überwachenden Raum vollständig isoliert, Kaltleiter kann von der gleichen Art sein, wie auch und selbst beim Auftreten eines Kurzschlusses könbishcr für Grenzwertgeber verwendet. 50 ncn keine Funken entstehen.

Der Kaltleiter 1 ist von einer im wesentlichen zy- Die Meialikapsel4 und gegebenenfalls der Außcn-

Jindrischcn Mciallkapsei 4 aus V2A-StahI umgeben, leiter 9 des Koaxialkabels können entsprechend dem die eine Wandstärke von beispielsweise 0,2 mm hat. Anwendungszweck beschichtet werden. So sind bei-Am unteren Ende läuft diese Mctallkapsel in einen spiclsweisc Verchromungen, aber auch Bcschichtun-Kegcl 5 aus, und der Ansrhlußdraht 2 ist im Bereich 55 gen mit Kunststoffen wie Teflon od. ä. möglich,
der Kcgelspitzcö mit der Mctallkapsel 4 verbunden, Der erfindungsgemäße Grenzwertgeber eignet

vorzugsweise mit dieser verlötet. sieh somit zum Einsatz in Transport- und Lagcrbe-

Der Anschlußdraht 3 ist bei 7 an den Mittelleiter 8 halter zur Aufnahme von hochexplosiven Flüssigkeieincs Koaxialkabels angeschlossen, beispielsweise an- ten, aber auch auf anderen Gebieten, beispielsweise gelötet. Dieses Koaxialkabel kann aus zwei Stahl- 60 zur Überwachung von aggressive Flüssigkeiten entdrähten bestehen, dem Mittelleiter 8 und dem diesen haltei.den Behältern, für die die bisherigen Grenzumgebenden Außenleiter 9, zwischen denen eine Iso- wertgeber mit Kaltleitern nicht geeignet waren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunecn

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Grenzwertgeber, insbesondere für Transport- und Lagerbehälter zur Aufnahme von hochexplosiven Flüssigkeiten, mit einem in einer dünnwandigen Kapsel eingeschlossenen Kaltleiter mit Glas- oder Metallkapselunj;, aus der die Anschlußdrähte herausgeführt sind, weiche mit einer Schaltung zur Erzeugung eines Regelsignals verbindbar sind, wobei die Kapsel zylindrisch ist und in eine Kegelspitze ausläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (4) ai<s VA-Stahl besteht und ihr Kegelbereich (S) mit dem einen Anschlußdraht (2) verbunden ist, während der andere Anschlußdraht (3) mit dem Mittelleiter (8) eines Koaxialkabels verbunden ist, dessen aus Stahl bestehender Außenleiter (9) dichtend mit der Kapselwandung verlötet oder verschweißt ist, und daß der Kaltleiter (1) sich im Abstand von der zylindrischen Wandung der Kapsel (4) befindet und der vom Kegel (5) und dem den Anschlußdraht (2) aufweisenden Ende des Kaltleiters (1) gebildete, im wesentlichen geschlossene Raum mit !silikat- oder Phosphatzement (10) gefüllt ist, dem Metallmehl zugesetzt ist.

2. Grenzwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekenn.: :ichnet, daß der Mittelleiter (8) des Koaxialkabels aus Stahl besteht.

3. Gienzwertgviber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (4) mit einem Kunststoff beschichtet ist.