DE2627865A1

DE2627865A1 - Fuellstands-messeinrichtung

Info

Publication number: DE2627865A1
Application number: DE19762627865
Authority: DE
Inventors: Dieter Wunder
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1976-06-22
Filing date: 1976-06-22
Publication date: 1978-01-05

Description

Füllstands-Meßeinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Messen und Anzeigen des Füllstandes einer Flüssigkeit in einem Behälter mit einem Schwimmer, dessen jeweilige Lage in eine elektrische Größe umgesetzt wird, mit der ein Anzeigeinstrument beaufschlagt ist.
Es sind bereits eine Vielzahl von Einrichtungen dieser Gattung bekannt, bei denen die Bewegung des Schwimmers auf das Stellglied eines veränderlichen Widerstandes übertragen wird, der in einem Anzeigestromkreis liegt. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, dass sie nur dort verwendet werden können, wo die Bildung explosionsfähiger Gasgemische ausgeschlossen ist.
Zwar können durch entsprechende bauliche Maßnahmen derartige Einrichtungen ecplosionsicher ausgeführt werden, jedoch sind derartige Einrichtungen recht teuer und besitzen ein verhältnismäßig großes Bauvolumen, was ihren Anwendungsbereich stark einschränkt. Dies gilt in gleicher Weise auch für andere auf induktiver oder kapazitiver Basis arbeitende Füllstandsmeßeinrichtungen.
Aufgabe der Erfindurg ist es, eine Einrichtung der-eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, die ein möglichst geringes Bauvolumen besitzt, billig herstellbar ist und insbesondere einen explosionsicheren Aufbau besitzt, das heißt, die auch dort verwendet werden kann, wo sich explosionsfähige Gas- oder Flüssigkeitsgemische bilden können oder vorhanden sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schwimmer mit einem Dauermagneten in Verbindung steht, der mit einer ortsfest angebruchten Feldplatte oder Hall-Sonde zusammenwirkt.
Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird eine vollständig funkenfreie Umsetzung der jeweiligen Lage des Schwimmers in eine elektrische Größe erreicht, so dass eine Zündung explosionsfähiger Gas- oder Flüssigkeitsgemische beim Betrieb der Einrichtung durch diese nicht möglich ist. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, dass das Bauvolumen nicht nur nicht größer als bei den bekannten, nicht explosionsicheren Einrichtungen ist, sondern vielmehr wesentlich kleiner gemacht werden kann. Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die bekannten, nicht explosionsicheren Einrichtungen ohne wesentliche Änderungen ihres mechanischen Aufbaus auf eine explosionsichere Form umgerüstet werden können.
Gemäß einer Ausführungsform ist bei einer Einrichtung mit einem an einem drehbar gelagerten Hebel befestigten'Schwimmer am zweckmößigsten der Dauermagnet am freien Ende des Hebels befestigt. Eine andere Möglichkeit besteht bei einer derartigen Einrichtung darin, den Dauermagnet auf der Hebelwelle anzuordnen. Die Feldplatte oder Hall-Sonde, die mit dem Dauermagnet zusammenwirkt, kann an der Halterung, in der die Hebelwelle gelagert ist, beispielsweise durch Kleben befestigt werden.
Bei einer Einrichtung mit einem translatorisch beweglichen Schwimmer ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein parallel zur Bewegungsrichtung des Schwimmers bewegbarer Dauermagnet vorgesehen, der über ein erstes federelastisches Element geringer Steifigkeit mit dem Schwimmer und über ein zweites federelastisches Element hoher Steifigkeit mit der die Feldplatte oder die Hall-Sonde aufnehmenden Halterung verbunden ist. Durch die beiden federelastischen Elemente erfolgt hierbei eine Untersetzung des Schwimmerweges, das heißt, der verhältnismäßig große Bewegungsbereich des Schwimmers zwischen seinen beiden Endlagen wird in einen sehr kleinen Bewegungsbereich des Magneten zwischen dessen beiden Endlagen transformiert. Wenn der Bewegungsbereich des Schwimmers zwischen seinen beiden Endlagen nicht zu groß ist und starke Dauermagnete geringen Gewichts zur Verfügung stehen, so kann auf eine derartige Weguntersetzung auch verzichtet und'der Dauermagnet unmittelbar an dem Schwimmer befestigt werden.
Zur Erzeugung eines Warnsignals bei Auftreten eines minimalen und/oder maximalen Flüssigkeitsstandes kann im Ausgangskreis der Feldplatte bzw. der Hall-Sonde ein Schwellwertschalter vorgesehen sein, der bei einem bestimmten Ausgangssignal der Feldplatte bzw. Hall-Sonde eine Anzeigelampe ein- bzw. ausschaltet. Eine wesentlich billigere und bauteilörmere Lösung kann nach einem weiteren Gedanken der Erfindung dadurch erreicht werden, dass im Bereich einer Endlage des DauermagnKen ein magnetisch bettigbarer Kontakt fest angeordnet ist. Als magnetisch betätigbarer Kontakt kann ein sogenunnter Reed-Kontakt vorgesehen werden, dessen bewegliche Kontaktelemente sich gasdicht in einem aus Glas bestehenden Gehäuse befinden, so dass die Explosionsicherheit der Füllstandesmeßeinrichtung dadurch nicht beeinträchtigt wird.
Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele enthält, näher erläutern. Es zeigen Figur 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer Meßeinrichtung mit auf der Hebelwelle sitzsenden Dauermagneten, Figur 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer Einrichtung mit am Hebel befestigtem Dauermagneten und Figur 3 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer Einrichtung mit einem translatorisch bewegbaren Schwimmer Die Einrichtung nach Figur 1 besteht aus einer Blechhalterung 1 mit zwei Lagerwangen 2 zur Lagerung einer Welle 3, an der der den Schwimmer 4 tragende Hebel 5 befestigt ist. Die Blechhalterung 1 besitzt des weiteren zwei seitliche Lappen 6 und 7 mit Fortsätzen 8 bzw. 9 zur Begrenzung des Anschlagswinkels des Hebels 5. An dem seitlichen Lappen 6 ist eine Feldplatte lo angeklebt, die von einem zweipoligen Dauermagneten 11, der auf der Welle 3 sitzt, beeinflusst wird. Die Feldplatte 1o liegt in einem elektrischen Anzeigestromkreis 12 mit einem Anzeigeinstrument 13.
Die Einrichtung nach Figur 2 unterscheidet sich von der vorigen im wesentlichen dadurch, dass der Dauermagnet 11' am freien Ende des den Schwimmer 4 tragenden Hebels 5 befestigt ist. Im einen Endlagenbereich des Dauermagneten 11' befindet sich des weiteren ein Reed-Kontakt 14 zum Betätigen eines Warnstromkreises bei Erreichen eines minimalen Flüssigkeitsstandes.
Die Einrichtung nach Figur 3 umfasst einen Schwimmer 4' der translatorisch bewegbar auf einer Führungsstange 15 gelagert ist, die an einem Flansch 16 sitzt. Der Schwimmer 4' ist über eine Schraubenfeder 17, die eine geringe Federsteifigkeit besitzt, mit einem scheibenförmigen Dauermagneten 11'' verbunden, der konzentrisch zur Führungsstange 15 angeordnet ist. Über eine weitere Schraubenfeder 18 mit einer verhältn.ismäßig hohen Federsteifigkeit steht der Dauermagnet 11'' mit dem Flansch 16 in Verbindung, an dem die Halteplatte 1o befestigt ist.
L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n 5 p r U c h e 5 Einrichtung zum Messen und Anzeigen des Füllstandes einer ~ Flüssigkeit in einem Behälter mit einem Schwimmer, dessen jeweilige Lage in eine elektrische Größe umgesetzt wird, mit der ein Anzeigeinstrument beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmer (4, 4') mit einem Dauermagneten (11, 11', in'') in Verbindung steht, der mit einer ortsfest angebrachten Feldplatte (io) oder Hall-Sonde zusammenwirkt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, mit einem an einem drehbar gelagerten Hebel befestigten Schwimmer, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (11') am freien Ende des Hebels (5) befestigt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem an einem drehbar gelagerten Hebel befestigten Schwimmer, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (11) auf der Hebelwelle (3) befestigt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem translatorisch beweglichen Schwimmer, dadurch gekennzeichnet, dass ein parallel zur Bewegungsrichtung des Schwimmers (4') bewegbarer Dauermagnet (11') vorgesehen ist, der über ein erstes federelastisches Element (17) geringer Steifigkeit mit dem Schwimmer (4') und über ein zweites federelastisches Element (18) hoher Steifigkeit mit der die Feldplatte (io) oder die Hall-Sonde aufnehmenden Halterung (16) verbunden ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Endlage des Dauermagneten ein 11',11'') ein magnetisch betätigbarer Kontakt (14) angeordnet ist.