DE2918612A1 - Hoehenstandsanzeiger - Google Patents
HoehenstandsanzeigerInfo
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Description
15/3
"MAGNETROL INTERNATIONAL», Industriepark, Blök E2, ZeIe,
Belgien
Höhenstandsanzeiger
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Höhenstandsanzeiger
mit einem Montagegestell, mit dessen Hilfe er in der Wand eines Tanks, einer Wanne oder eines anderen
Behälters angeordnet werden kann und der einen um seine
Achse in dem Montagegestell frei drehbaren Antriebsmotor hat, einen mit dem Antriebsmotor verbundenen Transmissionsmechanismus
mit einer Ausgangsachse, sowie mit einem Flügel, der mit dieser Ausgangsachse verbunden
ist, wobei dem Antriebsmotor Schaltmittel zugeordnet sind, die ein Signal abgeben können, wenn der Flügel
auf einen Widerstand trifft und mit denen der Antriebsmotor ausschaltbar ist.
Ein bekannter Höhenstandsanzeiger der gattungsgemäßen Art hat einen kontinuierlich umlaufenden Flügel, wobei
zwischen der Ausgangsachse des Motors und der Achse für den Flügel eine Reibkupplung angeordnet ist, die
rutscht, wenn der Flügel auf einen zu großen vorbestimmten
Widerstand trifft. Der Motor ist dabei elastisch drehbar aufgehängt. Wenn der Flügel also auf einen
entsprechenden Widerstand trifft, dreht sich das Motor-
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"MAGNETROL INTERNATIONAL·1'
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gehäuse gegen die Wirkung der Feder und betätigt die
Schaltmittel zur Abgabe des Signals zum Abschalten des Motors. Hört der Widerstand auf, auf den Flügel
einzuwirken, nimmt das Motorgehäuse unter der Einwirkung der Federkraft seine Ursprungsstellung wieder ein,
derart, daß die Schaltmittel freigesetzt sind, so daß der Motor wieder zu drehen beginnt und auch der Flügel
wieder dreht.
Der vorbekannte Höhenstandsanzeiger erfordert aufgrund des Einsatzes eines kontinuierlich umlaufenden Flügels
eine bewegliche Dichtung zwischen der Achse des Flügels und der Wand des Behälters. Es werden hier die
üblichen beweglichen Dichtungen der verschiedensten Form eingesetzt, zum Beispiel Spritzringe, Stopfbuchsen
u.dgl.. Eine solche Dichtung kann man auch noch durch das Vorsehen eines Gas- oder Flüssigkeitsschutzes besonders
schützen. In jedem Fall handelt es sich aber um ein laufend zu wartendes und zu überprüfendes Verschleißteil,
dessen Einsatz insbesondere auch bei aggressiven Medien im Behälter problematisch ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Höhenstandsanzeiger der gattungsgemäßen Art zu
schaffen, der praktisch kaum noch Wartung benötigt und auch im Zusammenhang mit aggressiven Medien eingesetzt
werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.
Dadurch, daß man dem Flügel eine hin- und hergehende Schwenkbewegung erteilt, kann man eine verformbare
vollständig geschlossene Dichtung verwenden, die einerseits fest und starr mit der Achse des schwenkenden
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Flügels verbunden ist und die andererseits fest und dicht zur Wandung des Behälters hin ist, in der das
Montagegestell des Höhenstandsanzeigers angeordnet
ist. Auf diese Weise kann keinerlei Staub oder ein
aggressives Medium in die Dichtung eindringen und es kann sich keinerlei Verkrustung, beispielsweise in
Form von Kesselstein, ausbilden. Ein Verschleiß der Achse oder der Dichtung ist damit weitestgehend ausgeschaltet, was auch zur Folge hat, daß keinerlei
ist. Auf diese Weise kann keinerlei Staub oder ein
aggressives Medium in die Dichtung eindringen und es kann sich keinerlei Verkrustung, beispielsweise in
Form von Kesselstein, ausbilden. Ein Verschleiß der Achse oder der Dichtung ist damit weitestgehend ausgeschaltet, was auch zur Folge hat, daß keinerlei
Funktionsveränderungen bei der Signalabgabe einen
störenden Einfluß ausüben könnten. Die Signalabgabe wird somit ausschließlich von dem Medium erzeugt,
dessen Höhenstand gemessen wird. Auch ein Austreten aggressiver Medien aus dem Behälter ist zuverlässig vermieden.
dessen Höhenstand gemessen wird. Auch ein Austreten aggressiver Medien aus dem Behälter ist zuverlässig vermieden.
Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher beschrieben.
Es zeigen
Es zeigen
Fig. 1 einen Teilvertikalschnitt durch einen Höhenstandsanzeiger gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den Höhenstandsanzeiger nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt gemäß Schnitt III -III der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt gemäß Schnitt IV - IV der Fig. 2,
Fig. 5 einen Schnitt gemäß Schnitt V-V der Fig. mit Darstellung einer Nockenscheibe,
Fig. 6 einen Schnitt gemäß Schnitt VI - VI der Fig. 2,
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11MAGNETROL INTERNATIONAL'· A
Fig. 7
und 8 Teilschnittdarstellungen v/eiterer Ausführungsformen von Verdrehdichtungen,
Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer Nockenscheibe für eine weitere Art eines Antriebsmotors,
Fig. 10 eine weitere Ausführungsform für die Umwandlung der Drehbewegung des Motors in eine hin- und
hergehende Schwenkbewegung,
Fig. 11 eine Einzelheit einer besonderen Abstützung für die Verdrehdichtung,
Fig. 12 eine weitere Ausführungsform einer Konstruktion entsprechend Fig. 10.
Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Höhenstandsanzeiger hat einen Antriebsmotor 1, an dem ein Transmissionsmechanismus
angeflanscht ist. Der Transmissionsmechanismus hat die Aufgabe, die Tourenzahl des Motors zu reduzieren und die
kontinuierliche Drehbewegung der Motorachse in eine hin- und hergehende Schwenkbewegung umzuwandeln. Es handelt
sich somit um ein entsprechendes Reduktions- und Umwandlungsgetriebe. Die Ausgangsachse 3 des Transmissionsmechanismus
kann sich frei hin- und herdrehen. Der Motor ist mit Stangen 5 verbunden, die einen Teil des Montage—
gestells bilden. Der Motor ist frei drehbar um seine Achse Y-Y in dem Montagegestell aufgehängt. Die Ausgangsachse
3 des Transmissionsmechanismus ist mit einer Rutschkupplung 6 mit einer Achse 8 verbunden, die in
einem Gehäuse 7 des Montagegestells gelagert ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Montagegestell
aus Kunststoff. In dem Gehäuse 7 kann die Achse 8,
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1MAGNBTROL INTERNATIONAL11
die aus Stahl besteht, frei drehen. Man kann für die
Lagerung der Achse auch Kugellager, Rollenlager, Nadellager oder Gleitlager einsetzen. Auf der Achse 8 ist
ein Flügel 9 befestigt. Die Flügelform kann den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden.
Mit dem Motor 1 ist ein Hebel 1Ö starr verbunden. Wie
insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich, liegt der Hebel 10 im Ruhe— oder Normalzustand an der Stange 5a des
Montagegestells an, und zwar aufgrund einer Feder 11a, die so angehängt ist, daß ihre Kraft darauf gerichtet
ist, den frei drehbaren Motor mit dem Hebel 10 im Sinne des Pfeiles A zu drehen. Auf der entgegengesetzten Seite
des Motors ist eine weitere, etwas schwächere Feder libangehängt, deren Federkraft darauf gerichtet ist, den
Motor im Sinne des Pfeiles B zu verdrehen. In der Normaloder Ruhestellung, in der der Hebel 10 an der Stange 5a
anliegt, vollführt mit Hilfe des Transmissionsmechanismus 2 der Flügel 9 eine hin- und hergehende Schwenkbewegung
mit einem Schwenkwinkel von beispielsweise 90 . Der ganze Höhenstandsanzeiger ist in der Wand eines Behälters
mittels des Montagegestells, insbesondere mittels des Gehäuses 7 eingesetzt, das in einer entsprechenden
Öffnung dieser Wand angeordnet ist. Erreicht der Inhalt des Behälters einen Höhenstand entsprechend dem Wirkbereich
des Flügels, trifft dieser auf einen Widerstand. Wenn dieser Widerstand vorbestimmte Werte übersteigt,
unterliegt der Motor als solcher unter dem Einfluß des Motordrehmomentes einer Verlagerung entgegen dem
Verlagerungssinn des Flügels 9. Aufgrund dieser Tatsache
schwenkt somit der Motor 1 samt Transmissionsmechanismus 2 um die Achse Y-Y.
Wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich, ist auf dem
Motor eine Nockenscheibe 12 angeordnet. Schalter 13
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- 8
und 14 arbeiten mit dieser Nockenscheibe zusammen. Wenn der Motor 1 zusammen mit der Nockenscheibe 12
somit im Sinne des Pfeiles 3 schwenkt, v/eil der Flügel auf einen zu großen Widerstand trifft, wird zunächst
der Schalter 13 als erster betätigt. Dieser Schalter wird dazu benutzt, ein Signal zu erzeugen
und/oder ein Relais zu steuern. Es wird dann daraufhin der Schalter 14 betätigt, der den Motor abschaltet.
Ist dann im weiteren Verlauf durch entsprechende Steuerungs- und/oder Handhabungsvorgänge der Inhalt
im Behälter auf einen ausreichend niedrigen Höhenstand abgesunken, um den Flügel freizugeben, verschwenkt
der Motor entgegen dem vorherigen Schwenk— sinn unter Einwirkung der Feder 11a derart, daß nacheinander
die Schalter 14 und 13 erneut betätigt werden, um einerseits den Motor wieder anzuschalten und
um andererseits wieder ein Signal abzugeben und/oder ein Steuerrelais zu betätigen. Wenn der hin— und her—
drehende Flügel während desjenigen Teils seiner Schwenkbewegung, die dem Sinn des Pfeiles B entspricht,
auf einen Widerstand trifft, würde der Motor im Sinne des Pfeiles A verschwenken. Dies ist jedoch
nicht möglich, weil der Hebel 10 als Anschlag an der Stange 5a anliegt. In diesem Fall rutscht die Rutschkupplung
6, bis der Drehsinn sich umgekehrt hat, woraufhin der Motor dann wieder im Sinne des Pfeiles B verschwenkt
und in der vorstehend beschriebenen Weise die Schalter 13 und 14 betätigt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Rutschkupplung aus zwei Kupplungshälften aufgebaut, die auf
ein Zwischenstück einwirken, das mit vorgegebenen Toleranzen exakt in die Ausnehmung der beiden Kupplungs-
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"MAGNETROL INTERNATIOKAIi"
_ 9 —
hälften eingesetzt ist und somit dem Rutschen einen exakt definierten Widerstand entgegensetzt. Die Einstellung
ist so gewählt, daß bei der normalen Drehung die Kupplung nicht rutscht, dies vielmehr erst im
vorstehend beschriebenen Überlastfall geschieht.
Dank des Einsatzes einer hin- und hergehenden Schwenkbewegung für den Flügel kann man eine absolut dichte
Abdichtung zwischen der Achse des Flügels und dem Gehäuse 7 des Montagegestells durch Verwendung einer
vollständig geschlossenen Dichtung erreichen. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist eine Muffe
15 länglich zylindrischer Form vorgesehen, die über Klemmbänder 30 und 31 einerseits fest am Flügel und
andererseits an einem vorspringenden Abschnitt des Gehäuses 7 des Montagegestells befestigt ist. Die zylindrische
Muffe 15 aus entsprechend elastischem und eine entsprechende Verdrehung ermöglichenden Material
kann örtlich in Längs- und in Querrichtung entsprechend profiliert sein, um eine größere Flexibilität
im Sinne der Erhöhung ihres Torsionsvermögens zu gewährleisten. In dem Maße, in dem aufgrund eines in
der Abstützung auftretenden Druckes die abdichtende Muffe 15 gegen Bauteile abgestützt werden muß, gegenüber
denen eine Relativbewegung vorhanden ist, kann man eine Schmierung vorsehen oder hier Bauteile mit
besonders geringer Reibung, beispielsweise mit einer Teflonbeschichtung, einsetzen.
In den Fig. 7 und 8 sind weitere Ausführungsformen für eine völlig dichte geschlossene Dichtungsmuffe
vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist die Muffe in Form einer flachen Schale ausgebildet,
die im wesentlichen einenU-förmigen Querschnitt hat. Man kann in der Oberfläche dieser Schale Nuten vor-
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"MAGNETROL INTERNAT CCMaL'1 O Q 1 O C 1 4I
/y lob ι?
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sehen, Vorsprünge oder sonstige Profilierungen, um
eine größere Flexibilität zu erreichen. Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine
Muffe vorgesehen, bei der die Befestigung am Gehäuse 7 in einer Radialebene stattfindet, während die Befestigung
an der Achse mittels eines zylindrischen Klemmstückes geschieht, wobei der Transversalquerschnitt
der Muffe im wesentlichen eine L-Form annimmt. Auch hier können entsprechende Profilierungen
vorgesehen werden.
In Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel einer Nockenscheibe 12 dargestellt, die bei einer Konstruktion
Einsatz findet, bei der der Hebel 10 sich nicht gegen die Stange 5a abstützt und demzufolge das Motorgehäuse
in beiden Richtungen schwenken kann. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist der Motor unter der Einwirkung
der Federn 11a und 11b in einer Mittelstellung gehalten, von der ausgehend er in beide Richtungen ausschwenken
kann, wenn der Flügel gegen einen Widerstand trifft.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 9
geschieht die Reduktion der Tourenzahl des Motors sowie die Umwandlung seiner Drehbewegung in eine hin-
und hergehende Bewegung durch den Transmissionsmechanismus 2 in Form eines entsprechenden Reduktions- und
Umwandlungsgetriebes. Im Ausführungsbeispiel nach den
Fig. 10 und 12 ist der Motor auf einem Transmissionskasten befestigt. Die vom Transmissionskasten abgegebene
Drehbewegung wird mittels eines Kurbelzapfens 35 und einer Pleuelstange 36 auf einen Hebel 37 übertragen,
der mit der Achse. 9 des Flügels verbunden ist. Es sind in den Fig. 10 und 12 schematisch die Nockenscheibe
mit den Schaltern sowie die Federn 11 dargestellt, die den Motor mit seinem Transmissionskasten in der Mittel-
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ORIGINAL INSPECTED
"MAGNETROL INTERNATIONAL» 2918612
Stellung halten. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 sind die Federn 11 durch eine Blattfeder II1 ersetzt.
In Fig. 11 ist eine verbesserte Abstützung für die geschlossene Dichtmuffe 15 dargestellt. Zwischen dem vor—
springenden Teil des Gehäuses 7 des Montagegestells und der Achse des Flügels 9 befinden sich verschiedene Ringe
40. Diese können leicht relativ zueinander sowie auch bezüglich der Achsen drehen, derart, daß sie gegebenenfalls
der deformierenden Torsionsbewegung der Muffe 15 folgen können. In dem Ausmaß, in dem es erforderlich ist
zu verhindern, daß Kräfte, die bei der Torsion der Dichtungsmuffe
15 auftreten, einen Einfluß auf das steuernde Drehmoment des Antriebsmotors haben, lann die Dichtungsmuffe 15 unter Vorspannung in dem Sinn montiert werden,
daß im Fall ihrer Verdrehung im entgegengesetzten Sinn und in demjenigen Augenblick, wo in etwa die Schalter
und 14 betätigt werden müssen, die Muffe 15 praktisch spannungslos ist.
Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können Mittel vorgesehen sein, um die Drehung des Flügels
9 um seine Geometrieachse zu begrenzen. Hiermit läßt sich eine übermäßige Torsion der Dichtungsmuffe 15 verhindern.
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Claims (8)
- SLtI V '^rt-i'dl tli-f Jl γ'ύ //"MAGNETROL INTERNATIONA!,11 Patentenv/äHeDr. O. Loe'enbock 2918612 DipUnc,:-s:eDip!.-W. i u..:...bock43 Biaiöicld, Hs;/order Sii-ije J/Patentansprücheλ
1.) Höhenstandsanzeiger mit einem Montagegestell, einem frei um seine Achse drehbar in dem Montagegestell aufgehängten Antriebsmotor, einem mit dem Antriebsmotor verbundenen Transmissionsmechanismus mit einer Ausgangsachse und einem mit der Ausgangsachse verbundenen Flügel, wobei dem Antriebsmotor Schaltmittel zugeordnet sind, mit denen beim Auftreffen des Flügels auf einen Widerstand ein Signal abgebbar und der Motor abschaltbar ist, sowie mit Dichtmitteln zur Gewährleistung einer Abdichtung zwischen der Achse des Flügels und dem Montagegestell, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmissionsmechanismus (2) darauf ausgelegt ist, ausgehend von der Drehbewegung des Antriebsmotors (1) dem Flügel (9) eine hin- und hergehende Schwenkbewegung zu erteilen und die Dichtungsmittel eine verformbare, vollständig geschlossene Dichtung (15) beinhalten, die einerseits fest mit der Achse des Flügels (9) und andererseits fest mit dem Montagegestell verbunden ist. - 2. Höhenstandsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (15) eine längliche, hülsenartige Muffe ist.
- 3. Höhenstandsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (15) schalenförmig ausgebildet ist.909846/0874"MAGNETROL INTERNATIONAL"
- 4. Höhenstandsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (15) eine L-förmige Muffe ist.
- 5. Höhenstandsanzeiger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (15) in Längs- und/oder Querrichtung profiliert ist.
- 6. Höhenstandsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) in seinen beiden Ausschwenkrichtungen elastisch aufgehängt ist derart, daß die Schalter (13,14) unabhängig von der jeweiligen augenblicklichen Schwenkrichtung des Flügels (9) betätigbar sind.
- 7. Höhenstandsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmissionsmechanismus einen Kurbeltrieb (35,36,37) beinhaltet.
- 8. Höhenstandsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Dichtung in einem Richtungssinn derart unter Vorspannung montiert ist, daß sie in einer Verdrehstellung entsprechend dem Augenblick der Betätigung der Schalter spannungsfrei ist.909846/0874
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: WEICKMANN, H., DIPL.-ING. FINCKE, K., DIPL.-PHYS. |
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8131 | Rejection |