DE2840524C2 - Vorrichtung zum Anzeigen des Flüssigkeitsspiegels in einem Tank o.dgl. - Google Patents

Description

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.

In den F i g. 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 .4 angeordnet ist, eine Flüssigkeitss'tand-Anzeigevorrichtung 10, die an der Säule 20 festgelegt ist und einen verschiebbar in der Säule 20 gelagerten Schwimmer 30.

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, waagerechte Achse 14.

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 F i g. 3a sind der Magnetteil und die Kennzeichnungsabdeckung 16 zylindrisch, während in Fig.3b der Magnetteil 15 und die Abdeckung 16 etwa rechteckig ausgebildet sind.

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. radial, erstreckt.

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.

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 Flüssigkeit in demselben durch die Säule 20 hindurchfließen kann bzw. 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 soike 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 10zu 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 eine kreisförmige magnetisicrte 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

ίο zusammen mit der magnetisierten Scheibe 33 in den Schwimmerkörper 32 eingebaut. Der wirksame Magnetpol 40 liegt seitlich frei, seine Zyiinderfläche 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.

Aufgrund der vorbeschriebenen Ausbildung des Schwimmers 30 ist es möglich, sicherzustellen, daß das Magnetfeld des Magnetpols 40 die gleiche Polarität aufweist, sogar dann, wenn sich der Schwimmer 30 in der Säule während des Betriebs etwa nach rechts 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.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schwimmers 30 ist in Fig.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 angeordnet, 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 F i g. 4a gezeigt, zu erzielen. F i g. 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

so eines entsprechend rechteckigen Rohres aufweisen.

Wenn der Flüssigkeitsspiegel im Tank A niedrig ist, befindet sich der Schwimmer 30 im unteren Teil der Säule 20, und der Magnetpol 40 wirkt nicht auf die Anzeigevorrichtung. Die Magnetteile 15 in den magnetism sierten Rotoren 13 haben den Südpol unten und den Nordpol oben, und sie werden durch die zwischen ihnen wirkende Magnetkraft im Gleichgewicht gehalten. Eine Hälfte der Abdeckung 16 ist rot und die andere Hälfte ist weiß.

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 Rotoren 13 zusammen. Wie aus den F i g. 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 Dann befindet sich nach Bewegen des Schwimmers 30 in den oberen Teil der Säule 20, der Südpol oben und der Nordpol unten, d. h. 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.

Wie in den Fig.5a und b mit gestrichelten Pfeilen dargestellt, wird beim 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 Absinkgeschwindigkeit 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 40 nicht auf einen magnetischen 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

Während im Zusammenhang mit der Erfindung beschrieben wurde, daß die Säule 20 unmittelbar am Tank festgelegt ist, so ist es auch möglich, die Säule 20 unabhängig vom Tank, z. B. auf einem Ständer anzuordnen, so lange die Säule 20 mit dem Tank verbunden ist, damit die Flüssigkeit im Tank durch die Säule 20 fließen 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 Zettspanne hinweg einsetzbar, da die Magnetfelder der Magneten wenigstens semi-permanent sind und die gesamte Vorrichtung aus unzerbrechlichen Materialien hergestellt wird.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

50

60

65

Claims (4)

1 2 den Einflußbereich dieses Stabmagneten zwischen drei Patentansprüche: und vier benachbarte Rotoren, so daß die jeweilige An zeigemarke entsprechend weit gestreut erscheint Eine

1. Vorrichtung zum Anzeigen des Flüssigkeitsspie- andere Ausführung vermeidet diesen Nachteil, in dem gels in einem Tank, einem Flüssigkeitsaufnahmebe- 5 sie mit einem Stabmagnet arbeitet, der senkrecht zur hälter oder dergleichen mit einer senkrecht ange- Verschieberichtung des Schwimmers angeordnet ist ordneten, hohlen zylindrischen Säule aus nichtma- und damit auch erreicht, daß die Rotoren oberhalb der gnetischem Werkstoff, mit einer Vielzahl übereinan- Verschiebestellung des Schwimmers bzw. Stabmagneder angeordneter magnetischer gepolter Rotoren, ten die eine und die Rotoren unterhalb dieser Verschiedie um horizontal verlaufende Achsen in einem pa- 10 bestellung die andere Anzeigeposition einnehmen. Der rallel zu der Säule verlaufenden Gehäuse drehbar Schwimmer mit diesem Stabmagneten ist jedoch nicht gelagert sind, und mit einem in der Säule beweglich gegen Verdrehen gesichert, so daß es vorkommen kann, angeordneten Schwimmer, der eine parallel zur Sau- daß der die Rotoren in Richtung seiner Längsachse aus-Ie ausgerichtete Magnetpolanordnung aufweist, richtende Stabmagnet Drehbewegungen ausführt Dadadurch gekennzeichnet, daß die Magnet- 15 durch wird die Wirkung des Magnetfeldes auf die Rotopolanordnung aus zwei in einander entgegengesetz- ren in der Anzeigevorrichtung entsprechend unterter Polung übereinander angeordneten Stabmagne- schiedlich stark. Dreht der Schwimmer mit dem Stabten (32, 32')- besteht, zwischen denen sich eine ma- magneten entsprechend weit, so kann es vorkommen, gnetisierbare Scheibe (33) befindet deren Quer- daß einmal der Nord-, und ein anderes Mal der Südpol schnitt den Säulenquerschnitt nahezu ausfüllt 20 des Stabmagneten den Rotoren zugewandt ist wodurch

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekenn- ein unterschiedliches Anzeigeverhalten der optisch gezeichnet, daß der Schwimmer (30) bzw. der kennzeichneten Rotoren auftritt. Dies ist in hohem Ma-Schwimmerkörper (3t) zylindrisch ausgebildet ist. ße unerwünscht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Weiterhin bekannte Vorrichtungen — DE-AS gekennzeichnet daß die Außenseite der Scheibe (33) 25 1109 913; DE-PS 9 69 753 — arbeiten ebenfalls mit die Außenseite des Schwimmerkörpers (31) durch- nicht gegen Drehung gesicherten, quer zur Verschiebebrechend angeordnet ist richtung des Schwimmers verlaufenden Magnetisie-

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, rungsachsen und sind im übrigen mit anderen Anzeigedadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der elementen versehen.

Scheibe (33) mit der Außenfläche des Schwimmer- 30 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorkörpers (31) bündig abschließend angeordnet ist richtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu

stellen, die bei nur einmaliger Halbdrehung der Rotoren

im Zuge der Auf- oder Abbewegung des Schwimmers

und damit säulenartiger Anzeige des Flüssigkeitspegels 35 stets ein gleichmäßiges Anzeigeverhalten aufweist

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzei- Ausgehend von einer Vorrichtung mit den Merkmagen des Flüssigkeitsspiegels mit den Merkmalen des len des Oberbegriffes des Anspruches 1 wird diese AufOberbegriffes des Anspruches 1. gäbe erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art — DE-PS Merkmale gelöst

9 69 404 — dient dazu, den Flüssigkeitsstand in einem 40 Die erfindungsgemäße Ausbildung vermittelt den Tank abzulesen, ohne daß diese eine Verbindung zur Vorteil, daß das auf die Rotoren wirkende Magnetfeld umgebenden Außenluft aufweisen muß, was beispiels- stets die gleiche Polarität aufweist somit die Rotoren im weise bei chemisch sehr aggressiven Flüssigkeiten not- Zuge der Verschiebebewegung in eine Richtung nur um wendig ist Ferner ist bei der bekannten Vorrichtung die eine Halbdrehung bewegt und unabhängig von der Anzeigeeinrichtung in einem geschlossen gekapselten 45 Drehstellung des Schwimmers in immer gleicher Stärke Gehäuse untergebracht, so daß beispielsweise in der auftritt Damit kann sich der Schwimmer beliebig um Flüssigkeit befindlicher Schmutz sich nicht darin abset- seine Achse drehen. Weiterhin wird erfindungsgemäß zen kann und gegebenenfalls die Ablesbarkeit des Tank- der Vorteil erzielt, daß sich die Stärke des Magnetpols Standes beeinträchtigt weshalb die Anzahl von Rotoren auf das Doppelte derjenigen der Dauermagnete einin dem von dem Tank getrennten Gehäuse unterge- 50 stellt wodurch sich stets eine gute Wechselwirkung zwibracht ist und in dem Tank eine an dem Schwimmer sehen dem Magnetpol und den Rotoren ergibt was insbefestigte Magnetpolanordnung durch das nicht ma- besondere dann notwendig ist wenn in dem Tank eine gnetische Gehäuse auf die Rotoren magnetisch einwir- Flüssigkeit mit geringer Permeabilität eingefüllt ist ken kann. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben

Bei dieser bekannten Vorrichtung mit einem Stabma- 55 sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit gnet, dessen Magnetisierungsachse in Verschieberich- den in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungstung des Schwimmers weist, werden die dauermagneti- beispielen, auf die besonders Bezug genommen wird sehen Rotoren bei Verschieben des Schwimmers durch und deren nachstehende Beschreibung die Erfindung beide Magnetpole des Magnetstabes gedreht so daß näher erläutert Es zeigt sich lediglich eine Anzeige einzelner Rotoren an der 60 Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsjeweiligen Verschiebestellung des Schwimmers ergibt gemäß ausgebildeten Vorrichtung zum Anzeigen des während die oberhalb und unterhalb gelegenen Rotoren Flüssigkeitsstandes in einem Tank od. dgl., dieselben Anzeigezustände einnehmen, was für eine Pe- F i g. 2 eine Seitenansicht des Einbaues der Vorrich-

geldarstellung im Vergleich zu einer beispielsweise tungnachFig. 1, Flüssigkeitssäulenanzeigejn einem Schaurohr ungün- es Fig.3a eine Ansicht eines Ausführungsbeispieles eistig ist und die schnelle Öbersichtskontrolle vor allem nes Rotors,

auch aus größerer Entfernung erschwert Darüber hin- F i g. 3b eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeiaus fallen in den eine Drehung der Rotoren bewirken- Spieles eines erfindungsgemäß ausgebildeten Rotors,