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Vorrichtung zum Anzeigen des Flüssigkeitsspiegels in einem Tank od.dgl.
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Die Erfindung.bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anzeigen des Flüssigkeitsspiegels
in einem Tank od.dgl., mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
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Bekannte Vorrichtungen zum Anzeigen eines Flüssigkeitsspiegels in
einem Tank od.dgl. bestehen aus einem senkrecht angeordneten, mit dem Tank od.dgl.
verbundenen durchsichtigen Rohr. Derartige Anzeigevorrichtungen weisen bestimmte
Nachteile auf. Einer diese Nachteile ist es, daß das durchsichtige Rohr im allgemeinen
aus Glas besteht und dieses leicht brechen kann. Ein weiterer Nachteil ist, daß
das durchsichtige Rohr mit der Zeit verschmutzt und es dann verhältnismäßig schwierig
ist, den Flüssigkeitsspiegel abzulesen. Weiterhin ist es auch schwierig, das durchsichtige
Rohr zu reinigen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die gegen Brechen gesichert ist,
deren Ablesbarkeit nicht durch sich ansammelnden Schmutz aus der zu überwachenden
Flüssigkeit beeinträchtigt wird und die dennoch verhältnismäßig einfach und billig
herzustellen ist.
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Folie Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des
Anspruches
1 gelöst. Merkmale bevorzugter Ausführungen der Erfindung ergeben ssh aus den Untansprüchen
im Zusammenhang mit den in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen.
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auf die besonders bezug genommen wird und deren nachstehende Beschreibung
die Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen; -Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäß
ausgebildeten Vorrichtung zum Anzeigen des Flüssigkeitsstandes in einem Tank od.dgl.;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Einbaues der Vorrichtung nach Fig. 1> Fig. 3a eine
Ansicht eines Ausführungsbeispieles eines Rotors Fig. 3b eine Ansicht eines weiteren
Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäß ausgebildeten Rotors Fig. 4a, 4b und
4c Ansichten von Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäß ausgebildeten Schwimmers,
Fig. 5a und 5b Ansichten der Arbeitsweise des Schwimmers und der Rotoren in einer
erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung.
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In den Fig. 1 und 2 der Zeichnungen sind die grundlegenden Elemente
der erfindungsgemäß ausgebildeten Anzeigevorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung
weist eine Säule 20 auf, die senkrecht an einem Tank A angeordnet ist, eine Flüssigkeitsstand-Anzeigevorrichtung
10, die an der Säule 20 festgelegt ist und einen verschiebbar in der Säule 20 gelagerten
Schwimmer 30.
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Die Flüssigkeitsstand-Anzeigevorrichtung 10 besteht im wesentlichen
aus einem Stützrahmen 12, der an einer Platte 11 mit festem Abstand von der Säule
20 angeordnet ist. Eine Vielzahl von magnetischen Rotoren 13 ist in festem Abstand
voneinander von oben nach unten im Stützrahmen 12 gelagert jeder Rotor dreht sich
frei um eine ihm zugeordnete, waagerecht Achse 14.
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In den Fig. 3a und 3b sind zwei Ausführungsbeispiele dieser magnetischen
Rotoren 13 veranschaulicht. Danach weist der magnetische Rotor 13 einen Magnetteil
15 auf, der mit der waagerechten Achse 14 verbunden ist; eine Kennzeichnungsabdeckung
16 umgibt den Magnetteil 15. In Fig. 3a sind der Magnetteil und die Kennzeichnungsabdeckung
16 zylindrisch, während in Fig. 3b der Magnetteil 15 und die Abdeckung 16 etwa rechteckig
ausgebildet sind.
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Die Kennzeichnungsabdeckung 16 ist an ihren beiden Hälften mit verschiedenen
Farben oder Symbolen versehen. Die Abdeckung 16 ist durch eine Ebene getrennt, die
sich durch die Nord und Südpole des Magnetteils 15 und mit der Achse 14 , d.h.
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radial,erstreckt.
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Als Ergebnis der Zusammensetzung bzw. des Aufbaus der Anzeigevorrichtung
10 kuppeln die Nord-Südpole der Vielzahl von magnetischen Rotoren 13 jeden dieser
magnetischen Rotoren 13 magnetisch zusammen und richten sie entsprechend zueinander
aus; die Anzeigevorrichtung 10 wird dadurch stabilisiert und ein Umlaufen der magnetischen
Rotoren 13 aufgrund unerwarteter Einwirkungen, wie Erschütterungen oder Stöße,verhindert.
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Die Säule 20 weist im wesentlichen Zylinderform auf und besteht aus
nicht-magnetischem Material; sie ist senkrecht am Tank A festgelegt und mit diesem
derart verbunden, daß die Flussigkeit in demselben durch die Säule 20 hindurchfließen
kann bzw.
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in dieser wegen der Kommunikation zwischen Tank und Säule auf-und
niedersteigt.
Der Schwimmer 30 weist einen Schwimmerkörper 31 und einen in demselben vorgesehenen
Magnetkörper auf. Der Schwimmerkörper 31 sollte aus einem Material mit geringem
spezifischen Gewicht gefertigt werden, wie z.B. "blasigem" Gummi od.dgl., und der
Magnetteil sollte ein ausreichend starkes Magnetfeld aufweisen, um in der Lage zu
sein, die Magnetkopplung zwischen den magnetischen Rotoren 13 der Oberflächen-Anzeigevorrichtung
10 zu überwinden. Der Magnetkörper weist einen betriebswirksamen Magnetpol 40 auf,
der entweder ein Nord- oder ein Südpol sein kann. Das durch den in Betrieb befindlichen
Magnetpol 40 erzeugte Magnetfeld wirkt auf die magnetischen Rotoren 13 in der Oberflächen-Anzeigevorrichtung
10, und zwar aus dem Inneren der Säule 20 durch die Platte 11 hindurch. Obwohl viele
verschiedene Schwimmerarten 30 möglich sind, gibt es doch bevorzugte Ausführungen,
von denen eine in Fig. 4a gezeigt ist. Danach besteht ein Magnetteil aus zwei zylindrischen
Magneten 32 und 32', die einander zugewandt und durch äne kreisförmige magnetisierte
Scheibe 33 getrennt sind, deren Durchmesser ein wenig größer ist als der Durchmesser
der zylindrischen Magneten 32 und 32' und groß genug, um in der Säule 20 frei verschiebbar
zu sein. Der wirksame Magnetpol 40 wird durch Magnetisierung des Mantelbereiches
der magnetisierten Scheibe 33 auf eine einzige Polarität, entweder Nord- oder Südpolarität,
zur Verfügung gestellt. Die Magneten 32 und 32' werden zusammen mit der magnetisierten
Scheibe 33 in den Schwimmerkörper 32 eingebaut. Der wirksame Magnetpol 40 liegt
seitlich frei, seine Zylinderfläche liegt in der des Schwimmerkörpers 31, und das
Volumen des Schwimmerkörpers 31 wird so gewählt, daß die magnetisierte Scheibe 33
an der Oberfläche der Flüssigkeit liegt, wenn der Schwimmer 30 unter Auftrieb steht.
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Aufgrund der vorbeschriebenen Ausbildung des Schwimmers 30 ist es
möglich, sicherzustellen, daß das Magnetfeld des Magnetpol 40 die gleiche Polarität
aufweist, sogar dann, wenn sich der Schwimmer 30 in der Säule während des Betriebs
etwas nach recht
oder links verdreht. Es ist weiterhin möglich,
die Stärke des Magnetpols 40 auf das Doppelte derjenigen der Magnetpole in den Magneten
32 und 32' vorbeschriebener Ausbildung einzustellen.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schwimmers 30 ist in Fig.
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4b gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel steht die kreisförmige,
magnetisierte Scheibe 35 entweder mit dem Nord- oder dem Südpol des zylindrischen
Magneten 34 in Verbindung, der einen starken Magnetpol aufweist, und der Magnetpol
40 wird auch hier durch entsprechendes Magnetisieren der Scheibe 35 auf eine einzige
Polarität eingestellt. Der Magnet 34 und die magnetisierte Scheibe 35 sind wieder
im Schwimmerkörper 31 ange ordnet, und der Magnetpol 40 liegt an der seitlichen
Oberfläche des Schwimmerkörpers 31 frei. In diesem Falle muß der Magnet 34 derart
ausgebildet sein, daß er einen sehr starken Magnetpol aufweist, und er muß kleiner
sein als die magnetisierte Scheibe 35, um die gleiche Wirkung, wie in Fig. 4a gezeigt,
zu erzielen.
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Fig. 4c veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schwimmers
30. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein quadratischer Magnet 36 eingesetzt, und
ein Pol dieses quadratischen Magneten 36 wird als wirksamer Magnetpol 40 vorgesehen.
Der Pol des Magneten 36, welcher der wirksame, in Betrieb befindliche Magnetpol
40 ist, liegt an der Seite des Schwimmerkörpers 31 frei. In diesem Falle sollte
der Schwimmerkörper die Form eines Parallelepipedons und die Säule 20 die Form eines
entsprechend rechteckigen Rohres aufweisen.
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Wenn der Flüssigkeitsspiegel im Tank A niedrig ist, befindet sich
der Schwimmer 30 im unteren Teil der Säu-le 20, und der Magnetpol 40 wirkt nicht
auf die Anzeigevorrichtung. Die Magnetteile 15 in den magnetisierten Rotoren 13
haben den Südpol unten und den Nordpol oben, und sie werden durch die zwischen ihnen
wirkende Magnetkraft im Gleichgewicht gehalten.
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Eine Hälfte der Abdeckung 16 ist rot und die andere Hälfte ist weiß.
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Eine Erhöhung der Flüssigkeitsmenge im Tank A veranlaßt den Schwimmer
30, sich zusammen mit dem Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels nach oben zu bewegen,
und der Magnetpol 40 wirkt mit den Magnetteilen 15 in den Rotors 13 zusammen. Wie
aus den Fig. 5a und 5b in durchgezogenen Linien ersichtlich, wird der Südpol jedes
Magnetteils 15 durch den Nordpol am Magnetpol 40 angezogen und da sich der Magnetpol
40 nach oben bewegt, wird der Rotor veranlaßt, sich in bezug auf die Figurenansicht
im Uhrzeigersinn zu drehen, nachdem die magnetische Anziehungskraft des benachbarten
Magnetteils 15 aufgehoben ist. Oann befindet sich nach Bewegen des Schwimmers 30
in den oberen Tsil der Säule 20,der Südpol oben und der Nordpol unten, d.h.
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die Farbe weiß erscheint an der vorderen Oberfläche der bis dahin
betätigten Rotoren 13 der Anzeigevorrichtung 10. Der Magnetpol 40 im Schwimmer 30
bildet also die Grenze im Anzeiger 10 zwischen oben "rot" und unten "weiß". Eine
derartige Farbänderung läßt damit eine genaue und bestimmte Ablesung des Oberflächenspiegels
bzw. der Standhöhe der in einem Tank A befindlichen Flüssigkeit zu.
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Wie in den Fig. 5a und b mit gestrichelten Pfeilen dargestellt, wird
bsim Sinken des Flüssigkeitsspiegels ein oben liegender Südpol eines Magnetteils
15 vom Magnetpol 40 angezogen und bewegt sich nach unten, während er den magnetischen
Rotor 13 veranlaßt, sich in bezug auf die Figurenansicht im Gegenuhrzeigersinn zu
drehen. Nach dieser Bewegung des Schwimmers 30 ändert sich die Farbe des Oberflächen-Anzeigers
auf rot, und die Grenze zwischen rot und weiß bewegt sich nach unten, und zwar mit
der gleichen Geschwindigkeit wie die Absinkgeschwindig keit des Magnetpols 40 im
Schwimmer 30. Weiterhin halten in der vorbeschriebenen Betriebsphase die Magnetteile
15 in den einander benachbart angeordneten magnetischen Rotoren 13 einander an Ort
und Stelle, wenn der Magnetpol 40sicht auf einen magneti
schen
Rotor 13 einwirkt, und dadurch wird ermöglicht, die stabile Lage der Flüssigkeitsoberfläche
anzuzeigen, ohne daß ein magnetischer Rotor 13 durch von außen einwirkende Kräfte,
wie z.B. Schläge, Stöße od.dgl., frei umläuft.
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Während im Zusammenhang mit der Erfindung beschrieben wurde, daß die
Säule 20 unmittelbar am Tank festgelegt ist, so i-st es auch möglich, die Säule
20 unabhängig vom Tank, z.B. auf einem Ständer,anzuordnen, so lange die Säule 20
mit dem Tank verbunder ist, damit die Flüssigkeit im Tank durch die Säule 20 fliesen
kann. Aus der vorangegangenen Beschreibung geht hervor, daß die Erfindung die Schwierigkeiten
und Nachteile des Standes der Technik behebt die Erfindung ist über eine lange Zeitspanne
hinweg einsetzbar, da die Magnetfelder der Magneten wenigstens semi-permanent sind
und die gesamte Vorrichtung aus unzerbrechlichen Materialien hergestellt wird.
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Für einen Fachmann liegt es auf der Hand, daß das vorstehend beschriebene
Ausführungsbeispiel lediglich ein Beispiel für visle spezifische Ausführungsbeispiele
ist, welches die Anwendung der Prinzipien der Erfindung zeigt. Durch die Fachwelt
können zahlreiche, verschiedene weitere Anordnungen auf einfache Weise entwickelt
werden, ohne vom Grundgedanken und Umfang der Erfindung abzugehen.
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