DE3149220A1 - Elektromechanisches fuellstandsmessgeraet - Google Patents

Elektromechanisches fuellstandsmessgeraet

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DE3149220A1
DE3149220A1 DE19813149220 DE3149220A DE3149220A1 DE 3149220 A1 DE3149220 A1 DE 3149220A1 DE 19813149220 DE19813149220 DE 19813149220 DE 3149220 A DE3149220 A DE 3149220A DE 3149220 A1 DE3149220 A1 DE 3149220A1
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DE
Germany
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shaft
sensing weight
electric motor
cable drum
electromechanical
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Withdrawn
Application number
DE19813149220
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English (en)
Inventor
Ewald Böhler
Hubert 7620 Wolfach Nöll
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vega Grieshaber KG
Original Assignee
Vega Grieshaber KG
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/0023Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm with a probe suspended by a wire or thread

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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

  • Elektromechanisches Fül Istandsmeßgerät
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromechanische Füllstandsmeßvorrichtung mit einer von einem Elektromotor angetriebenen Seiltrommel, auf der ein Meßseil aufspulbar ist, das an seinem abgewickelten Ende ein Tastgewicht trägt und dessen abgespulte Länge beim Auftreffen des Tastgewichts auf das Füllgut ein Maß für die Füllstandshöhe ist, wobei durch das Auftreffen des Tastgewichts auf die Fül Igutoberfläche ein Signal zur Umkehr der Drehrichtung der Seiltrommel auslösbar ist, auf die das Meßseil wieder aufgespult wird.
  • Eine derartige Füllstandmeßvorrichtung ist bereits bekannt (DE-AS 21 51 094). Die Seiltrommel enthält bei dieser Vorrichtung mehrere Permanentmagnete, die während der Trommeldrehung an einem Schutzrohrkontakt vorbei laufen und diesen kurzzeitig schließen. Wenn das Tastgewicht die Oberfläche des Füllgutes berührt, zeigt die seit Beginn des Meßvorgangs vom Schutzrohrkontakt erzeugte Anzahl von Impulsen den Füllstand an. Die Seiltrommel ist bei der bekannten Vorrichtung frei drehbar auf einer Welle angeordnet und mit dieser durch eine federnde Kupplung verbunden. Die Welle, die in einer Trennwand gelagert ist, trägt an ihrem anderen Ende ein Getriebe, an dem ein Elektromotor befestigt ist. Der Elektromotor, dessen Welle senkrecht zu der die Seiltrommel tragenden Welle verläuft, hängt ohne weitere Befestigung an der Welle und kann um diese innerhalb einer von zwei Mikroschaltern bestimmten Strecke geschwenkt werden. Die beiden Mikroschalter, an denen der Elektromotor beim Auftreffen des Tastgewichtes auf dem Füllgut und beim Anliegen des Tastgewichts in der oberen Endlage anschlägt, dienen zur Erzeugung von Signa-len für die Steuerung der Umkehr der Drehrichtung und die Abschaltung des Motors. Das vorstehend erläuterte FU II standsmeßgerät arbeitet intermittierend, d.h. das Tastgewicht befindet sich in seiner oberen Grenzstellung außerhalb der Berührung mit dem Füllgut und wird nur für die Durchführung der Messung auf das Füllgut abgesenkt, Das Meßgerät eignet sich daher für die Feststellung der Fül Istandshöhe von flüssigen, staubförmigen, pulverförmigen oder körnigen Gütern.
  • Die Schutzrohrkontakte befinden sich direkt neben der Seiltrommel in dem für die Füllgutaufnahme bestimmten Behälter. Insbesondere bei pulverförmigen Füllgütern verschmutzen die Schutzrohrkontakte. Deshalb müssen die Schutzrohrkontakte bei dieser Vorrichtung hermetisch gekapselt sein, wodurch sich ein erheblicher Aufwand ergibt. Die Schutzrohrkontakte können zwar auch außerhalb des Behälterinneren angeordnet werden, wenn die Permanentmagnete an der Motor - oder Getriebewelle angebracht sind, jedoch verursachen in diesem Fall der beim Umschalten des Elektromotors auftretende Nachlauf und der von der elastischen Kupplung hervorgerufene Schlupf Meßfehler.
  • Die zwischen der Motorwelle und der Seiltrommel angeordnete elastische Kupplung ist im Behälterinneren angeordnet und daher ebenfalls Schmu tzei nw i rkungen ausgesetzt. Um Störungen durch Verschmutzung zu verhindern, muß die Kupplung hermetisch gekapselt werden. Dies verursacht eine weitere Erhöhung des Aufwands. Darüber hinaus beeinflusst die Art der Verbindung des Elektromotors mit der Seiltrommel die Größe des Tastgewichts. Der Elektromotor und das freihängende Tastgewicht bilden nämlich eine Waage, bei der die Masse des Motors durch ein entsprechend schweres Tastgewicht ausgeglichen werden muß. Ein schweres Tastgewicht sinkt insbesondere bei leichten und lockeren Fül Igütern tief ein. Die Fül Iguthöhe ist dabei nicht genau festzustellen. Schwere Tastgewichte bringen zudem Füllgutwächten leichter zum Einsturz. Dabei können die Tastgewichte verschüttet werden.
  • Es ist weiterhin eine Füllstandsmeßvorrichtung mit den eingangs beschriebenen Merkmalen bekannt, bei der die von der Berührung zwischen dem Tastgewicht und dem Füllgut ausgehenden Belastungsänderungen und die entsprechenden Schwankungen der elektrischen Eingangsgrößen des Elektromotors von einer Überwachungsschaltung erfasst werden (DE-OS 29 03 096). Diese Vorrichtung benötigt keine elektrischen Schalter oder Impulsgeber an der Seiltrommel. Damit die Entlastung des Zugseils vom Tastgewicht an den elektrischen Eingangsgrößen feststellbar ist, muß der Elektromotor einen sehr hohen Wirkungsgrad aufweisen. Weiterhin ist es erforderlich, daß zur Drehzahl verminderung ein leichtgängiges Untersetzungsgetriebe zwischen Elektromotor und Seiltrommelwel le vorhanden ist, das aus diesem Grunde keinen sehr robusten Aufbau haben kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromechanische Füllstandsmeßvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzuentwickeln, daß unter Vermeidung der Nachtei le bekannter Vorrichtungen eine genaue Messung der Füllstandshöhe ohne Schaltkontakte ader Impulsgeber an der Seiltrommel innerhalb des den Einflüssen des Füllguts ausgesetzen Bereichs und eine genaue Erfassung der Berührung zwischen Füllgutoberfläche und Tastgewicht ohne Überwachung der Eingangsgrößen des Elektromotors möglich ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß die Seiltrommel und eine mit dem Elektromotor formschlüssig verbundene Welle relativ zueinander zwischen zwei Endlagen um einen begrenzten Winkelbereich drehbar angeordnet sind, daß die Seiltrommel bei am Meßseil frei hängendem Tastgewicht gegenüber der Welle die eine Endlage und bei vom Füllgut getragenen Tastgewicht die andere Endlage einnimmt und daß die relative Verdrehung der Seiltrommel und der Welle während des Auftreffens des Tastgewichts auf die Fül Igutoberfläche durch mindestens einen außerhalb des mit dem Füllgut verbundenen Raumes angeordneten Sensor erfaßt wird, der mit einer Auswerteinheit verbunden ist, von der die Drehrichtung umsteuerbar ist. Bei dieser Vorrichtung sind in dem vom Füllgut beeinflussten Bereich keine elektrischen Bauteile oder andere empfindliche Konstruktionselemente angeordnet. Der konstruktive Aufbau wird daher einfacher und weniger störanfäl l ig . Ein Ausgleich des Motorgewichts durch das Tastgewicht ist nicht mehr notwendig. Es können daher leichtere Tastgewichte verwendet werden, die nicht unerwünscht tief in das Füllgut eindringen. Die Messung ist demnach mit einem kleineren Meßfehler behaftet. Überdies wird der Nachteil, daß einstürzende Füllgutwächten das Tastgewicht verschütten, weitgehend beseitigt. An den Wirkungsgrad der verwendeten Elektromotore werden bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung keine besonderen Anforderungen gestellt. Es können Elektromotore geringerer Leistung eingesetzt werden, die einfacher und preisgünstiger sind als Motore mit großer Leistung. Es entfällt auch die Notwendigkeit, die elektrischen Eingangsgrößen des Elektromotors überwachen zu müssen. Ferner kann ein robustes Getriebe zur Drehzahluntersetzung des Elektromotors verwendet werden. Da der Sensor außerhalb des für das Füllgut bestimmten Raums angeordnet ist, unterliegt sein Aufbau nicht den für das Behälterinnere geltenden Anforderungen. Dies bedeutet, daß für die Mehrzahl von Füllgütern Sensoren mit geringerem -Aufwand für die Kapselung eingesetzt werden können.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Seiltrommel starr mit dem einen Ende einer Welle verbunden ist, deren anderes Ende eine zylindrische Mitnehmerscheibe trägt, die wenigstens zwei symmetrisch bezüglich der Wellenachse angeordnete, über einen vorgegebenen Kreisbogen sich erstreckende Langlöcher aufweist, deren Enden den Winkelbereich begrenzen, daß in die Lang löcher Mitnehmerbolzen ragen, die an einer Antriebsscheibe befestigt sind, die mit der Welle verbunden ist, und daß zwischen den Mitnehmerbolzen und der Mitnehmerscheibe Federn gespannt sind, die auf die Seiltrommel ein Drehmoment ausüben, das kleiner als das vom frei hängenden Tastgewicht auf die Seiltrommel ausgeübte Drehmoment ist. Diese Vorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen, robusten Aufbau aus, Vorzugsweise ist die formschlüssig mit dem Elektromotor verbundene Weile als Hohlwelle konzentrisch um die starr mit der Seiltrommel verbundene Welle um den begrenzten Winkelbereich drehbar gelagert.
  • Durch diese Ausbildung vermindert sich der Raumbedarf der Vorrichtung in axialer Richtung der Seiltrommel.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Läufer des Elektromotors über ein Selbsthemmung aufweisendes Getriebe mit der Welle formschlüssig verbunden. Nach der Abschaltung des Elektromotors vom Netz verhindert diese Vorrichtung die Drehung der Seiltrommel, der Wellen, des Getriebes und des Läufers durch das an der Seiltrommel hängende Tastgewicht. Das Tastgewicht kann deshalb in seiner oberen Endlage hängen, ohne daß zur Kompensation des vom Tastgewicht auf die Seiltrommel ausgeübten Drehmoments ein Gegenmoment über den Motor erzeugt werden muß. Die Vorrichtung verbraucht daher nur während des Meßbetriebs Energie.
  • Eine günstige Ausführungsform besteht darin, daß die Antriebsscheibe und die Mitnehmerscheibe an ihren Mantelseiten jeweils mit einem Kranz von gleich großen, in gleichmäßigem Abstand voneinander angeordneten Zähnen versehen sind, mit denen kontakt lose Sensoren für die Erzeugung von Impulsen betätigbar sind, die mit der Auswerteschaltung verbunden sind, von der eine Umschalteinrichtung bei unterschiedlichen Zahlen der von den Sensoren erzeugten Impulse betätigbar ist. Bei dieser Anordung kann mit den -Sensoren sowohl die abgespulte Länge des Meßseils als auch die Berührung zwischen Tastgewicht und Füllgutoberfläche erfasst werden. Die kontaklosen Sensoren haben hohe Schaltgeschwindigkeiten. Daher können die Zähne in geringem Abstand nebeinander angeordnet sein. Dies ist die Vorraussetzung, daß Scheiben mit kleinen Durchmessern eingesetzt werden, die wenig Raum benötigen. Weiterhin arbeitet die Vorrichtung auch bei höheren Drehzahlen der Scheiben einwandfrei. Es lassen sich daher ein hohes Auflösungsvermögen und ein in kurzer Zeit ab laufen der Meßvorgang erreichen.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Antriebsscheibe und die Mitnehmerscheibe jeweils Reihen von gleich großen Löchern aufweisen, die in gleicher Anzahl im gleichen Abstand von der Drehachse augeordnet sind, daß die Löcher in einer Endlage der Mitnehmerscheibe in Bezug auf die Antriebsscheibe miteinander fluchtend angeordnet sind und in der anderen Endlage unter Freilassung einer kleineren Durch laßöffung gegeneinander verdreht sind, daß über der Mitnehmerscheibe und der Antriebsscheibe ein Sensor angeordnet ist, dessen Ansprechdauer von der Größe der Durchlaßöffnung abhängt, und daß dem Sensor ein lmpulslängendiskriminator nachgeschaltet ist, der mit einer Umschalteinrichtung für die Drehrichtung des Elektromotors verbunden ist. Bei dieser Anordung wird vorteilhafterweise nur ein Sensor benötigt, mit dem sowohl die Füllstandshöhe als auch der Zeitpunkt für die Umschaltung der Drehrichtung des Motors festgestellt wird.
  • Vorzugsweise ist an der oberen Endlage des Tastgewichts ein Hebel vorgesehen, der einen innerhalb des Füllgutbereiches angeordneten, bei Berührung mit dem Tastgewicht schwenkbaren Hebelarm und einen außerhalb des Füllgutbereiches angeordneten Hebelarm aufweist, durch den ein die Abschaltung des Elektromotors auslösender kontakloser Impulsgeber betätigbar ist. Der Elektromotor. wird bei dieser Anordnung selbsttätig abgeschaltet. Für die Durchführung einer Füllstandshöhenmessung ist somit nur die Einschaltung des Elektromotors notwendig. Die übrigen mit der Messung verbundenen Vorgänge laufen automatisch ab.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen: Fig.1 eine elektromechanische Füllstandsmeßvorrichtung von vorne, teilweise im Schnitt, Fig.2 die in Fig. 1 dargestellte Füllstandsmeßvorrichtung in Seitenansicht, teilweise im Schnitt längs der Linien l-l, Fig.3 die in Fig. 1 dargestellte Füllstandsmeßvorrichtung von der Rückseite mit einer an die Seiltrommel angeschlossenen Scheibe ip einer ersten Endlage, Fig.4 einen Teil der in Fig. 3 dargestellten Füllstandsmeßvorrichtung von der Rückseite mit der Scheibe in der anderen Endlage, Fig.5 eine andere Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung zwischen der Seiltrommel einer Füllstandsmeßvorrichtung und dem Elektromotor in einer ersten Endlage, Fig.6 einen Schnitt längs der Linien l l-l l der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung, Fig.7 die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung in ihrer anderen Endlage, Fig.8 ein Blockschaltbild einer an Sensoren der Füllstandsmeßvorrichtung angeschlossenen Auswerteeinrichtung, Fig.9 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform einer Auswerteinrichtung.
  • Eine elektromechanische Füllstandsmeßvorrichtung 10 enthält ein Gehäuse 12 mit einer unteren Öffnung 14. Innerhalb des Gehäuses 12 ist eine Seiltrommel 16 waagrecht angeordnet, auf der ein Meßseil 18 aufgespult ist. Am abgespulten Ende 20 des Meßseils 18 hängt ein Tastgewicht 22. In seiner oberen Endlage ragt das Tastgewicht in die Öffnung 14, die oben an einem nicht näher dargestellten Behälter angeordnet ist, dessen Füllstandshöhe mit der Meßvorrichtung 10 bedarfsweise gemessen werden soll.
  • Die Seiltrommel 16 ist auf einer Welle 24 fliegend gelagert. Die Welle 24 ragt durch eine Öffnung 26 in das Gehäuse 12. An den Rändern der Öffnung 26 ist ein Getriebekasten 28 befestigt, in dem die Welle 24 drehbar gelagert ist. Die mit der Seiltrommel 16 starr verbundene Welle 24 ragt mit einem Ende 30 über den Getriebekasten 28 hinaus.
  • Mit diesem Ende 30 ist eine zylindrische Scheibe 32 fest verbunden, die zwei achsparallele Langlöcher 34 hat. Die Langlöcher 34 sind symmetrisch zur Längsachse der Welle 24 angeordnet. Sie erstrecken sich kreisbogenförmig über eine begrenzte Strecke der Scheibe 32.
  • In die Langlöcher 34 ragen Mitnehmerbolzen 36 hinein, die achsparallel zur Achse der Welle 24 angeordnet sind. Auf die Mitnehmerbolzen 36 sind Gummihülsen 38 aufgesteckt, die den in die Lang löcher 34 ragenden Bolzenteil umgeben. Die Mitnehmerbolzen 36 sind weiterhin in zwei achsparallel zur Welle 24 angeordnete, nicht näher bezeichnete Gewindebohrungen einer ringförmingen Antriebsscheibe 40 eingeschraubt. Die Antriebsscheibe 40 sitzt fest auf dem Ende 42 einer Hohlwelle 44, die über eine gewisse Strecke im Getriebekasten 28 die Welle 24 konzentrisch umgibt und um dieser um einen Winkelbereich drehbar ist, dessen Größe von der Ausdehnung der Lang löcher 34 abhängt. Die Hohlwelle 44 ist im Getriebekasten 28 drehbar gelagert.
  • Auf der Hohlwelle 44 ist ein Schneckenrad 46 eines Schneckengetriebes 48 befestigt, dessen Schnecke 50 mit dem nicht dargestellten Läufer eines Elektromotors 52 verbunden ist.
  • Über die Lang löcher 34 ragen die Enden 54 der Mitnehmerbolzen ein Stück hinaus. An diesen Enden 54 sind Zugfedern 56 befestigt, die in einer Nut 58 der zylindrischen Scheibe 32 geführt werden, die bei Drehung der Antriebsscheibe von dieser mitgenommen wird. Die Scheibe 32 wird daher im folgenden auch als Mitnehmerscheibe bezeichnet.
  • Die Nut 58 verläuft kreisringförmig auf der Mantelseite eines von der Stirnseite der Mitnehmerscheibe 32 vorspringenden Absatzes 60. Es sind zwei Zugfedern 56 vorhanden, -deren Enden je an den Mitnehmerbolzenenden 54 und an in die Mitnehmerscheibe 32 eingesetzten Schrauben 62 befestigt sind.
  • Durch die Federn 56 werden Zugkräfte zwischen der Antriebsscheibe 40 und der Mitnehmerscheibe 32 hervorgerufen. Von den Mitnehmerbolzen 36 wird dabei ein Drehmoment auf die Scheibe 32 ausgeübt, das dem vom Tastgewicht 22 erzeugten Drehmoment entgegengerichtet ist. Die Federn 56- sind jedoch so bemessen, daß das von ihnen ausgehende Drehmoment kleiner als dasjenige Drehmoment ist, das von dem am Meßseil 18 frei hängenden Tastgewicht 22 ausgeht. Infolgedessen legen sich die Mitnehmerbolzen 36 unter dem Einfluß des Tastgewichts 22 in ihrer einen Endlage 64 gegen diejenigen Enden der Langlöcher 34 an, die sich an der der Richtung des vom Tastgewicht verursachten Drehmoments entgegengesetzten Lang loch seite befinden. Diese Endlage der Mitnehmerscheibe 32 ist in Fig. 3 dargestellt.
  • Stützt sich das Tastgewicht 22 auf das Füllgut ab, dann entfällt das vom Tastgewicht 22 auf die Seiltrommel 16 ausgeübte Drehmoment. Das von den Zugfedern 56 erzeugte Drehmoment reicht dann aus, um die Mitnehmerbolzen 36 in ihre zweite Endlage 66 in Richtung auf die der Endlage 64 entgegengesetzten Langlochenden zu drücken. Die Endlage 66 der Mitnehmerbolzen 36 ist in der Fig. 4 dargestellt.
  • Die Mitnehmerscheibe 32 und die Antriebsscheibe 40 weisen an ihren Mantel seiten je einen Zahnkranz mit gleich großen Zähnen 68 auf.
  • Radial im Abstand von den Zähnen 68 ist an der Antriebsscheibe 40 und der Mitnehmerscheibe 32 jeweils ein Sensor 72, 70 ruhend angeordnet. Bei den Sensoren 70,72 kann es sich um kontaktlos arbeitende Impulsgeber handeln, die beispielsweise ein elektromagnetisches Feld erzeugen, das durch Eisen verändert wird. Der Einfluß der Zähne 68 auf das elektromagnetische Feld wird von den Sensoren 70,72 festgestellt. Wenn ein Zahn 68 am jeweiligen Sensor 70,72 vorbeiläuft, gibt der Sensor 70 bzw. 72 einen Impuls ab.
  • Die Sensoren 70,72 sind über nicht näher dargestellte Verstärker und Impulsformer je an einen Zähler 74,76 angeschlossen, wobei Zähler ausgänge einen Vergleicher 78 speisen. Der Vergleicher 78 ist mit einem Verstärker 80 verbunden, dem ein Relais 82 nachgeschaltet ist.
  • Die Kontakte des Relais 82 sind in nicht näher dargestellter Weise in der Stromzuführung des Elektromotors 72 als Umschalter für die Drehrichtung angeordnet. Das Relais 82 enthält beispielsweise zwei Umschaltkontakte, mit denen die Phasen eines Drehstromotors vertauscht werden, wobei der Elektromotor 52 als Drehstrommotor ausgebildet ist. Falls der Elektromotor 52 ein Gleichstrommotor ist, wird durch ein Relais 82 mit zwei Umschaltkontakten die Vertauschung der Polarität der an den Motor angelegten Spannung erreicht, wodurch sich ebenfalls die Drehrichtung umkehrt. Der Zähler 76 speist eine Subtrahierschaltung 84, die eine fest eingestellte Zahl enthält, die der Höhe des Tastgewichts 22 in seiner oberen Endlage entspricht.
  • Von dieser Zahl wird ein der abgespulten Länge des Meßseils 18 proportionaler Wert subtrahiert. Die Differenz wird bei der Umschaltung der Drehrichtung des Elektromotors 52 in Speicher 86 eingegeben, denen Anzeigelemente 88 nachgeschaltet sind. Die Einspeicherung der am Ausgang des Subtrahierers 84 anstehenden Daten wird durch das Ausgangssignal des Vergleichers 78 veranlaßt. Die Löschung des Speicherinhalts kann über einen nicht dargestellten Taster erfolgen, der mit den Rücksetzeingängen der Speicher 86 verbunden ist.
  • Im Gehäuse 12 ist unterhalb der Seiltrommel 16 ein Hebel 90 schwenkbar gelagert. Der Hebel 90 hat einen innerhalb des Gehäuses 12 angeordneten Hebelarm 92, von dessen Ende zwei Stifte 94 nach außen ragen. Die Stifte 94, zwischen denen ein Spalt vorhanden ist, der etwas größer als der Durchmesser des Meßseils 18 ist, stehen senkrecht auf der Längsachse des Hebelarms 92. Zwischen den Stiften 94 ragt das Meßseil 18 hindurch. Außerhalb des Gehäuses 12 hat der Hebel 90 einen kurzen Hebel arm 95, an dessen Ende eine Feder 96 angreift, die dafür sorgt, daß sich die Hebelarme 92,95 ungefähr in waagerechter Lage befinden, wenn am Hebel 90 keine weiteren Kräfte angreifen. Ein weiterer Hebelarm 98, der gegenüber Hebelarm 95 auf der anderen Seite der Schwenkachse angeordnet ist, ragt mit seinem Ende in den Bereich eines kontaktlos arbeitenden Impulsgebers 100.
  • In meßbereitem Zustand der Füllstandsmeßvorrichtung 10 befindet sich das Tastgewicht 22 in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Stellung. Die Messung der Füllstandshöhe wird eingeleitet, indem über einen nicht dargestellten Schalter der Elektromotor 52 an Spannung gelegt wird.
  • Bei dem Schalter kann es sich um einen Taster handeln, der ein Motorschütz betätigt, das sich nach dem Schalten selbst über einen Arbeitskontakt hält. Nach dem Einschatten beginnt sich der Läufer des Elektromotors 52 zu drehen. Die Drehbewegung wird über die Schnecke 50 auf das Schneckenrad 46, die Hohlwelle 44 und die Antriebsscheibe 40 übertragen. Abgesehen von dem geringen Spiel des Schneckengetriebes 48 ist die Winkelstellung der Antriebsscheibe 40 unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhäl tnisses des Schneckengetriebes 48 proportional der Winkelstellung des Läufers des Elektromotors 52. Es besteht dabei eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Läufer des Elektromotors 52 und der Antriebsscheibe 40. Die Antriebsscheibe 40 nimmt über die Bolzen 36 die Scheibe 32 mit, wobei die Bolzen 36 in der in Fig. 3 gezeigten Stellung 64 an den Enden der Langlöcher 34 anliegen. Die Mitnehmerscheibe 32 setzt die Seiltrommel 16 über die Welle 24 in Bewegung. Dabei wird das Meßseil 18 abgespult und das Tastgewicht 22 nähert sich der Füllgutoberfläche.
  • Während der Drehung der Antriebsscheibe 40 und der Mitnehmerscheibe 32 laufen die Zähne 68 an den Sensoren 70,72 vorbei, die bei jedem Zahn 68 einen Impuls an die Zähler 74,76 abgeben.
  • Wenn das Tastgewicht 22 auf die Füllgutoberfläche auftrifft, entfällt die vom Tastgewicht 22 im Meßseil 18 hervorgerufene Zugspannung.
  • Dem von den Federn 56 auf die Welle 24 und die Seiltrommel 16 ausgeübten Drehmoment wirkt deshalb nicht mehr das vom Tastgewicht 22 erzeugte Gegenddrehmoment entgegen. Die Federn 56 versetzen wegen des fehlenden Gegenddrehmoments die Scheibe 32, die Welle 24 und die Seiltrommel 16 in eine kurze relative Gegendrehbewegung.
  • Diese Gegenbewegung würde geometrisch durch das Anliegen der Bolzen 36 an den anderen Enden der Langlöcher 34 begrenzt. Diese Stellung wird jedoch nicht erreicht, weil durch nachstehend genauer beschriebene Schaltungsmaßnahmen bis zu einer Stellung 66 der Scheibe 32, wie in Fig. 4 dargestellt, beim Auftreffen des Tastgewichts 22 auf der Füllgutoberfläche eine Relativbewegung zwischen der Antriebsscheibe 40 und der Mitnehmerscheibe 32 stattfindet. Dies bedeutet, daß der Sensor 70 mehr Impulse erzeugt als der Sensor 72. Der Vergleicher 78 stellt die unterschiedlichen Inhalte der Zähler 74,76 fest und betätigt dabei das Relais 82, das die Drehrichtung des Elektromotors 52 umschaltet. Zugleich bewirkt der Vergleicher 78 die Abspeicherung der gezählten Impulse, die nach der Subtraktion mit der vorgegebenen Konstanten ein Maß für die F-üllstandshöhe angeben. Der Vergleicher 78 kann so eingestellt sein, daß er erst auf eine vorgegebene Differenz der beiden Zählerinhalte anspricht. Die Differenz richtet sich nach der Anzahl der bei der Relativbewegung zwischen Mitnehmerscheibe 32 und Antriebsscheibe 40 erzeugten Impulse.
  • Nach der Betätigung des Relais 82 kehrt sich die Drehrichtung des Elektromotors 52, der Schnecke 50, des Schneckenrads 46, der Hohlwelle 44, der Antriebsscheibe 40, der Scheibe 32, der Welle 23 und der Seiltrommel 16 um. Dabei wird das Meßseil 18 wieder aufgespult.
  • Wenn sich das Tastgewicht 22 von der Füllgutoberfläche abhebt, entsteht im Meßseil 18 eine erhöhte Zugkraft, durch die wiederum eine Relativbewegung zwischen der Antriebsscheibe 40 und der Mitnehmerscheibe 32 hervorgerufen wird. Die Scheibe 32 nimmt die in Fig. 3 dargestellte Lage ein. Das Tastgewicht 22 bewegt sich nach oben, bis seine Oberseite an den Stiften 94 anstößt. Das Tastgewicht 22 lenkt den Hebel arm 92 aus seiner waagrechten Lage aus. Hierbei bewegt sich das Ende des Arms 98 am Impulsgeber 100 vorbei, der ein Abschaltsignal ezeugt, das über das nicht dargestellte Motorschütz den Elektromotor 52 abschaltet.
  • Da das Schneckengetriebe 48 selbsthemmend ist, bleibt das Tastgewicht 22 auch bei abgeschaltetem Elektromotor 52 in seiner oberen Endlage.
  • In Fig. 5 bis 7 ist eine andere Ausführungsform der Antriebsscheibe und der von dieser angetriebenen Mitnehmerscheibe dargestellt. Die Antriebsscheibe 102 und die Mitnehmerscheibe 104 unterscheiden sich von der Antriebsscheibe 40 und der Mitnehmerscheibe 32 nur in den für die I mpu Iserzeugung vorgesehenen Mitteln. In übrigen sind die Antriebsscheiben 40 und 102 sowie die Mitnehmerscheiben 32 und 104 gleich ausgebildet.
  • Die Antriebsscheibe 102 und die Mitnehmerscheibe 104 sind nahe an ihrem äußeren Rand mit achsparallelen Löchern 106 versehen, die g I ei chmäß i längs eines Kreises 108 angeordnet sind. Anzahl, Durchmesser und Abstand von der Drehachse der Löcher 106 sind bei der Antriebsscheibe 102 und der Mitnehmerscheibe 104 gleich.
  • Wenn das Tastgewicht 22 frei am Meßseil. 18 hängt, befinden sich die Antriebsscheibe 102 und die Mitnehmerscheibe 104 in der in Fig. 5 gezeigten Stellung, in der die Löcher 106 fluchtend zueinander ausgerichtet sind. Ein Sensor 110 ist beiderseits der Antriebsscheibe 102 und der Mitnehmerscheibe 104 angeordnet. Der Sensor 110 kann ein auf Magnetfelder oder elektromagnetische Strahlung ansprechender Sensor sein, beispielsweise eine Lichtschranke. Die Größe des Durch daß bereichs der Löcher 106 legt die Dauer des vom Sensor abgegebenen Impulses fest. Wenn beim Auftreffen des Tastgewichts auf die Füllgutoberfläche eine Relativbewegung zwischen der Antriebsscheibe 102 und der Mitnehmerscheibe 104 entsteht, dann verändert sich auch die Stellung der Löcher 106 der beiden Scheiben 102, 104 zueinander. Der Abstand und die Größe der Löcher 106 ist an die Lang löcher 34 so angepaßt, daß der Durchlaß der Löcher 106 für die Sensorstrahlung bzw. die Sensorfeldlinien in der anderen Endlage der Scheiben 102,104 erheblich kleiner ist als in der ersten Endlage. Bei einem kleineren Durchlaß, wie er in Fig. 7 dargestellt ist, vermindert sich auch die Dauer des vom Sensor 110 beim Vorbeilauf der Löcher abgegebenen Impulses.
  • Die Impulse des Sensors 110 werden in einer Auswerteschaltung einem Zähler 112 und einem lmpulslängendiskriminator 114 zugeführt. Der Zähler 112 speist über Speicher 116 Anzeigeelemente 118. Wenn -der Impulslängendiskriminator 114 die bei der Relativbewegung zwischen den Scheiben 102,104 auftretenden kürzeren Impulse feststellt, gibt er einen Umsteuerbefehl an ein nachgeschaltetes Relais 120 ab, über das die Drehrichtung des Elektromotors 52 umgekehrt wird.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: Elektromechanische Fül E I Füllstandsmeßvorrichtung mit einer von einem Elektromotor angetriebenen Seiltrommel, auf der ein Meßseii aufspulbar ist, das an seinem abgewickelten Ende ein Tastgewicht trägt und dessen abgespulte Länge beim Auftreffen des Tastgewichts auf das Füllgut ein Maß für die Füllstandshöhe ist, wobei durch das Auftreffen des Tastgewichts auf die Füllgutoberfläche ein Signal zur Umkehr der Drehrichtung der Seiltrommel auslösbar ist, auf die das Meßseil wieder aufgespult wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e daß die Seiltrommel (16) und eine mit dem Elektromotor (52) formschlüssig verbundene Welle (44) relativ zueinander zwischen zwei Endlagen (64,66) um einen begrenzten Winkelbereich drehbar angeordnet sind, daß die Seiltrommel (16) bei am Meßseil (18) frei hängendem Tastgewicht (12) gegenüber der Welle (44) die eine Endlage (64) und bei vom Füllgut getragenen Tastgewicht (22) die andere Endlage (66) einnimmt und daß die relative Verdrehung der Seiltrommel (16) und- der Welle (44) während des Auftreffens des Tastgewichts (22) auf die Füllgutoberfläche durch mindestens einen außerhalb des Raums mit dem Füllgut angeordneten Sensor (70,72,110) erfaßt wird, der mit einer Auswerteinheit (74,76,78,80,84,86,88,112,114,116,118) verbunden ist, von der die Drehrichtung umsteuerbar ist.
  2. 2. Elektromechanische Fül istandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Seiltrommel (16) starr mit dem einen Ende einer Welle (24) verbunden ist, deren anderes Ende (30) eine zylindrische Mitnehmerscheibe (32) trägt, die wenigstens zwei symmetrisch bezüglich der Wellenachse angeordnete, über einen vorgegebenen Kreisbogen sich erstreckende Lang löcher (34) aufweist, deren Enden den Winkel bereich begrenzen, daß in die Langlöcher (34) Mitnehmerbolzen (36) ragen, die an einer Antriebsscheibe (40) befestigt sind, die mit der Welle (44) verbunden ist, und daß zwischen den Mitnehmerbolzen (36) und der Mitnehmerscheibe (32) Federn (56) gespannt sind, die auf die Seiltrommel (16) ein Drehmoment ausüben, das kleiner als das vom frei hängenden Tastgewicht (22) auf die Seiltrommel (16) ausgeübte Drehmoment ist.
  3. 3. Elektromechanische Fül Istandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die starr mit der Seiltrommel (16) verbundene Welle (24) konzentrisch in der als Hohlwelle ausgebildeten, formschlüssig mit dem Elektromotor (52) verbundenen Welle (44) um den begrenzten Winkelbereich drehbar gelagert ist.
  4. 4. Elektromechanische Fül lstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Läufer des Elektromotors (52) über ein Selbsthemmung aufweisendes Getriebe (48) mit der Welle (44) formschlüssig verbunden ist.
  5. 5. Elektromechanische Fül Istandsmeßvorri-chtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ausprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Antriebsscheibe (40) und die Mitnehmerscheibe (32) an ihren Mantelseiten jeweils mit einem Kranz von gleich großen, in gleichmäßigem Abstand voneinander angeordneten Zähnen (68) versehen sind, mit denen kontaktlose Sensoren (70,72) für die Erzeugung von Impulsen betätigbar sind, die mit der Auswerteschaltung (74,76,78,80,84,86,88) verbunden sind, von der eine Umschalteinrichtung (82) bei unterschiedlichen Zahlen der von den Sensoren (70,72) erzeugten Impulse betätigbar ist.
  6. 6. Elektromechanische FU II standsmeßvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Antriebsscheibe (102) und die Mitnehmerscheibe (104) jeweils Reihen von gleich großen Löchern (106) aufweisen, die in gleicher Anzahl im gleichen Abstand von der Drehachse angeordnet sind, daß die Löcher (106) in einer Endlage der Mitnehmerscheibe (104) in Bezug auf die Antriebsscheibe (102) miteinander fluchtend geordnet sind und in der anderen Endlage unter Freilassung einer kleineren Durchlaßöffung gegeneinander verdreht sind, daß über der Mitnehmerscheibe (104) und der Antriebsscheibe (102) ein Sensor (110) angeordnet ist, dessen Ansprechdauer von der Größe der Durchlaßöffnung abhängt, und daß dem Sensor (110) ein Impulslängendiskriminator (114) nachgeschaltet ist, der mit einer Umschalteinrichtung (120) für die Drehrichtung des Elektromotors (52) verbunden ist.
  7. 7. Elektromechanische Fül Istandsmeßvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an der oberen Endlage des Tastgewichts (22) ein Hebel (90) vorgesehen ist, der einen innerhalb des Füllgutbereiches angeordneten, bei Berührung mit dem Tastgewicht (22) schwenkbaren Hebelarm (92) und einen außerhalb des Fül Igutbereiches angeordneten Hebelarm (98) aufweist, durch den ein die Abschaltung des Elektromotors (52) auslösender kontaktloser Impulsgeber (100) betätigbar ist.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19730196A1 (de) * 1997-07-15 1999-02-18 Grieshaber Vega Kg Verfahren und Vorrichtung zur Füllstandsmessung nach dem Senklotprinzip
DE4029406C2 (de) * 1989-11-03 2001-12-20 Wurth Paul Sa Sonde zur Messung des Füllstandes in einem Schachtofen
DE102009060855A1 (de) 2009-12-30 2011-07-07 Endress + Hauser GmbH + Co. KG, 79689 Elektromechanisches Füllstandmessgerät und ein Verfahren zur Füllstandsmessung nach dem Prinzip der Verdrängungsmessung
DE202011109651U1 (de) 2011-12-30 2012-04-18 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Elektromechanisches Füllstandsmessgerät
WO2012089635A2 (de) 2010-12-31 2012-07-05 Endress+Hauser Gmbh+Co.Kg Elektromechanisches füllstandsmessgerät
WO2013097996A1 (de) 2011-12-30 2013-07-04 Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg Elektromechanisches füllstandmessgerät nach dem verdrängerprinzip oder senklotprinzip zur bestimmung des füllstands eines füllguts in einem behälter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2151094B2 (de) * 1971-10-13 1973-10-31 Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg Elektromechamsches Füllstands meßgerat
DE7329766U (de) * 1973-08-16 1973-11-22 Petrovic G Fuellstand-messvorrichtung
DE2853360A1 (de) * 1977-12-21 1979-07-05 Sakura Instr Co Ltd Fluessigkeitniveaumesser
DE2401486B2 (de) * 1973-01-15 1980-02-21 Bindicator Co., Port Huron, Mich. (V.St.A.) Anzeigegerät
DE2903096A1 (de) * 1979-01-27 1980-07-31 Grieshaber Vega Kg Elektromechanisches fuellstandsmessgeraet

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2151094B2 (de) * 1971-10-13 1973-10-31 Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg Elektromechamsches Füllstands meßgerat
DE2401486B2 (de) * 1973-01-15 1980-02-21 Bindicator Co., Port Huron, Mich. (V.St.A.) Anzeigegerät
DE7329766U (de) * 1973-08-16 1973-11-22 Petrovic G Fuellstand-messvorrichtung
DE2853360A1 (de) * 1977-12-21 1979-07-05 Sakura Instr Co Ltd Fluessigkeitniveaumesser
DE2903096A1 (de) * 1979-01-27 1980-07-31 Grieshaber Vega Kg Elektromechanisches fuellstandsmessgeraet

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4029406C2 (de) * 1989-11-03 2001-12-20 Wurth Paul Sa Sonde zur Messung des Füllstandes in einem Schachtofen
DE19730196A1 (de) * 1997-07-15 1999-02-18 Grieshaber Vega Kg Verfahren und Vorrichtung zur Füllstandsmessung nach dem Senklotprinzip
DE19730196C2 (de) * 1997-07-15 2001-12-20 Grieshaber Vega Kg Verfahren und Vorrichtung zur Füllstandsmessung nach dem Senklotprinzip
DE102009060855A1 (de) 2009-12-30 2011-07-07 Endress + Hauser GmbH + Co. KG, 79689 Elektromechanisches Füllstandmessgerät und ein Verfahren zur Füllstandsmessung nach dem Prinzip der Verdrängungsmessung
DE102009060855B4 (de) 2009-12-30 2023-10-19 Endress+Hauser SE+Co. KG Elektromechanisches Füllstandmessgerät und ein Verfahren zur Füllstandmessung nach dem Prinzip der Verdrängungsmessung
WO2012089635A2 (de) 2010-12-31 2012-07-05 Endress+Hauser Gmbh+Co.Kg Elektromechanisches füllstandsmessgerät
DE102010056511A1 (de) 2010-12-31 2012-07-05 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Elektromechanische Füllstandsmessgerät
DE202011109651U1 (de) 2011-12-30 2012-04-18 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Elektromechanisches Füllstandsmessgerät
WO2013097996A1 (de) 2011-12-30 2013-07-04 Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg Elektromechanisches füllstandmessgerät nach dem verdrängerprinzip oder senklotprinzip zur bestimmung des füllstands eines füllguts in einem behälter
DE102012102658A1 (de) 2011-12-30 2013-07-04 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Elektromechanisches Füllstandmessgerät nach dem Verdrängerprinzip oder Senklotprinzip zur Bestimmung des Füllstands eines Füllguts in einem Behälter
DE102012102658A8 (de) * 2011-12-30 2013-09-05 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Elektromechanisches Füllstandmessgerät nach dem Verdrängerprinzip oder Senklotprinzip zur Bestimmung des Füllstands eines Füllguts in einem Behälter

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