DE3340717A1

DE3340717A1 - Schalt- bzw. kontaktgabeeinrichtung, insbesondere fuer niveau- bzw. durchflussmessgeraete

Info

Publication number: DE3340717A1
Application number: DE19833340717
Authority: DE
Inventors: Heinz 5021 Königsdorf Buschmann
Original assignee: HEINRICHS MESSGERAETE JOSEF
Current assignee: HEINRICHS MESSGERAETE JOSEF
Priority date: 1983-11-10
Filing date: 1983-11-10
Publication date: 1985-05-23

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Schalt- bzw. Kontaktgabeeinrichtung, die insbesondere für Niveau- bzw.
Durchflußmeßgeräte bestimmt ist und in erster Linie als Zusatzeinrichtung für derartige Geräte vorgesehen ist und magnetisch an einen Meßwertgeber angekoppelt ist.
Bekannte Schalt- bzw. Kontaktgabeeinrichtungen sind mit einem drehbar gelagerten Magneten ausgerüstet, der durch einen mit dem Meßwertgeber verbundenen Gebermagneten steuerbar ist, so daß er dessen Bewegungen folgen und seinerseits eine Kontaktgabe- bzw Schalteinrichtung steuern kann. Zur Lagestabilisierung dieses Folgemagneten hat man bisher ein fest angeordnetes Eisenteil oder einen fest angeordneten Magneten verwendet, wobei dieser feste Magnet dem Folgemagneten mit einem gleichnamigen Pol gegenüberliegt. Derartige Schalt- bzw. Kontaktgabeeinrichtungen erfordern für die Kontaktgabe bzw. Schaltung eine gewisse Leistung, die von dem Gebermagneten bzw. dem diesen steuernden Meßwertgeber aufgebracht werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufqabe zu Grunde, eine Schalt- und/oder Kontaktgabeeinrichtung zu schaffen, bei der diese Leistung, die für die Steuerung des Folgemagneten aufzuwenden ist, vernachlässigbar gering ist, und bei der insbesondere eine völlig stabile Ein- und Ausschaltstellung erzielt wird.
Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einer Schalt- bzw. Kontaktgabeeinrichtung der eingangs genannten Art, die vor allem zur Verwendung in Verbindung mit Niveau- bzw. Durchflußmeßgeräten geeignet ist und magnetisch an einen MeRwertgeber angekoppelt ist, dadurch zu Lösen, daß zumindest zwei unabhängig voneinander drehbar gelagerte und magnetisch miteinander gekoppelte Magnete vorgesehen sind, von denen zumindest einer durch einen mit dem Meßwertgeber verbundenen Geber-bzw. Steuermaqneten als Folgemagnet steuerbar ist und einer die Schalt- bzw. Kontaktgabeeinrichtung steuert.
Hierbei kann der an den Gebermaaneten angekoppelte Folgemagnet über ihm zugeordnete Elemente unmittelbar die Kontaktgabeeinrichtung steuern, und es können der bzw. die mit ihm gekoppelten Magnete als Stabilisierungsmagnete die Lagestabilisieruna in den Schaltstellungen bewirken. Man kann aber auch einen der Folge- bzw. Stabilisierungsmagnete, die nicht direkt an den Gebermagneten gekoppelt sind, die Kontaktgabeeinrichtung steuern lassen.
In allen Fällen können die von dem Steuermagneten gesteuerten, drehbar gelagerten Folgemagnete auf Grund ihrer magnetischen Kopplung, solanqe sie außer Einfluß des Steuermagneten sind, nur zwei stabile Stellungen einnehmen, die den Schaltstellungen entsprechen. Der Steuermagnet nimmt bei seiner Bewegung und bei Annäherung an die Folgemagnete diese in der einen oder anderen Richtung mit, wozu nur eine vernachlässigbare Leistung aufgewandt werden muß.
Die Folge- bzw. Stabilisierungsmagnete können in ihrer einfachsten Ausführungsform als Baugruppe aus zwei Magneten gebildet sein. Die Magnete, die durch den Gebermagneten gesteuert sind, können vorzugsweise zueinander parallele Drehachsen besitzen, die zweckmäßigerweise rechtwinklig oder angenähert rechtwinklig zur Achse bzw.
Bewegungsrichtung des Geber- bzu. Steuermagneten angeordnet sind. Die Folge- bzw. Stabilisierungsmagnete sollten in der gleichen oder etwa gleichen Ebene drehbar angeordnet sein und Achsabstände der Drehachsen besitzen, die die halbe Summe der Magnet länge aufeinander einwirkender Magnete nur geringfügig übersteigen.
In konstruktiver Hinsicht sind für die Ausbildung der erfindungsgemäßen Geräte zwei Ausfuhrungsmöglichkeiten gegeben. So kann man beispielsweise bei einem Steuermagneten, dessen magnetische Achse in seiner Bewegungsrichtung verläuft, die Drehachsen der Folgemagnete in unterschiedlichen Abständen von der Bewegungsbahn des Steuermagneten anordnen. Ordnet man, was auch möglich ist, die Drehachsen von zwei Folgemagneten in einer zur Bewegungsbahn des Steuermaoneten parallelen Ebene an, kann die magnetische Achse des Steuermagneten rechtwinklig zur Bewegungsbahn des Magneten verlaufend angeordnet sein. Welcher Ausführungsform der Vorzug zu geben ist, ist von Fall zu Fall zu entscheiden.
Die Erfindung soll nun an Hand der teichnuns erläutert werden, in der zwei Ausführungsmöglichkeiten für erfindungsgemäße Gerate als Ausführungsbeispiele mit den zum Verständnis wesentlichen Elementen dargestellt sind, und zwar zeigt Fig. 1 eine erste Ausführungsmöglichkeit und Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform, beide schematisch in schnittähnlicher Darstellung.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist von einem Gerät ausgegangen, welches einen Schwimmer 11 besitzt, der in einem mit dem nicht dargestellten Flüssigkeitsbehälter kommunizierenden Rohr 12 entsprechend dem jeweiligen Flüssigkeitsstand heb- und senkbar angeordnet ist. Der Schwimmer 11 trägt einen stabförmigen Magneten 111, dessen magnetische Achse parallel zur Wandung des Führungsrohrs 12 verläuft und an den ein Ringmagnet 13 angekoppelt ist, der um eine Achse 131 drehbar angeordnet ist, die rechtwinklig zur Achse des Führungsrohrs für den Schwimmer 11 verläuft. Der Ringmagnet 13 seinerseits wirkt auf einen weiteren Ringmagneten 14 ein, der um eine zur Achse 131 parallele Achse 141 drehbar ist.
Dieser zweite Ringmagnet 14 ist über eine Welle 142 mit der Steuerscheibe 151 eines Schlitzinitiators 15 verbunden.
In der dargestellten Stellung der Teile liegt der mit steigendem Flüssigkeitsstand angehobene Schwimmer mit seinem N-Pol dem S-Pol des Ringmagneten 13 gegenüber, dessen N-Pol mit dem S-Pol des Magneten 14 gekoppelt ist.
Bewegt sich der Schwimmer 11 weiter nach oben, wird der Ringmagnet 13 entsprechend um die Achse 131 im Uhrzeigersinn verdreht. Er nimmt seinerseits den Ringmagneten 14 entgegen dem Uhrzeigersinn mit, so daß die Steuerscheibe 151 voll in den Spalt des Schlitzinitiators 15 tritt und die gewünschte Schaltung auslöst. Bei weiterem Ansteigen des Flüssigkeitsstandes wirkt schließlich der S-Pol des Steuermagneten im Schwimmer auf den N-Pol des Ringmagneten 13 ein, dessen S-PoL nunmehr mit dem N-Pol des Folgemagneten 14 gekoppelt ist. Auf die Schaltung des Schlitzinitiators hat dies keinen Einfluß, da die Steuerscheibe weiterhin voll in den Spalt eingreift. Dies gilt auch für den Fall, daß sich der Schwimmer weiter nach oben aus dem Koppelbereich mit dem Ringmagneten 13 bewegt. Die beiden Ringmagnete 13 und 14, die über den S-Pol einerseits und den N-Pol andererseits miteinander gekoppelt sind, behalten ihre stabile Lage auch bei auftretenden Erschütterungen bei, verriegeln sich also in dieser Stellung selbst. Senkt sich der Schwimmer 11 wieder, werden die Ringmagnete 13 und 14 in die in der Zeichnung dargestellte stabile Stellung zurückgedreht, in der die Steuerscheibe des Schlitzinitiators aus dem Spalt herausgeführt ist. Auch in dieser um 1800 verdrehten Stellung verriegeln sich die beiden Magnete wieder. Das aus den beiden Magneten 13 und 14 gebildete Magnetpaar kann somit, wenn es nicht durch den Steuermagneten 111 beeinflußt wird, nur zwei stabile Lagen einnehmen, die den Schaltstellungen des Schlitzinitiators entsprechen.
Bei der abgewandelten Ausführungsform des Geräts nach Fig. 2 ist davon ausaegangen, daß der in einem Führungsrohr 22 geführte Schwimmer 21 mit einem Magneten 211 ausgerústet ist, dessen magnetische Achse quer zur Rohrachse verläuft. In der dargestellten Schwimmerstellung wirkt dieser Magnet 211 auf einen Folgemagneten 23 ein, dessen Drehachse 231 rechtwinklig zur Rohrachse verlauft.
Der Abstand dieser Drehachse 231 von der Wandung des Führungsrohrs 22 überragt den Radius des Ringmagneten 23 nur geringfügig, damit eine sichere Kopplung zwischen diesem Magneten und dem Schwimmermagneten 211 erzielt wird. Dieser Folgemagnet 23 ist mit einem weiteren Ringmagneten 24 gekoppelt, der um die Achse 241 drehbar ist, die in einem Abstand von der Rohrwandung 22 angeordnet ist, der den Radius dieses Folgemagneten 24 nur geringzügig übersteigt. Auf Grund dieser Anordnung kann das Magnetpaar 23, 24, solange es sich außerhalb des Koppelbereichs des Schwimmermagneten 211 befindet, nur zwei stabile Lagen bzw. Stellungen einnehmen. In der einen dieser Stellungen greift die Steuerscheibe 251 eines an den Magneten 23 über eine Welle 232 angekoppelten Schlitzinitiators 25 in dessen Schlitz ein, während sie in der anderen außer Eingriff ist, wodurch wiederum zwei stabile Schaltstellungen erzielt werden. Der weiter ansteigende Schwimmer nimmt die Magnete 23, 24 aus der dargestellten Stellung schließlich in eine um 1800 verdrehte Stellung mit.
Abschließend soll noch erwähnt werden, daß man die Stellung eines Folgemagneten oder eines damit antriebsmäßig verbundenen Geräteteiis, der geqebenenfalls markiert sein kann, dazu ausnutzen kann, einen Indikator für die Schaltstellung des Gerätes zu schaffen, um die Ein- oder Ausschaltung des Gerätes von außen sichtbar zu machen, falls dies gewünscht wird.
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Claims

Schalt- bzw. Kontaktgabeeinrichtuna, insbesondere für Niveau- bzw. Durchflußmeßgeräte Patentansprüche 1. Schalt- bzw. Kontaktgabeeinrichtung, insbesondere als Zusatzeinrichtung für Niveau- bzw. Durchflußmeßgeräte, mit magnetischer Ankopplung an einen Meßwertgeber, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei unabgängig voneinander drehbar gelagerte und magnetisch miteinander gekoppelte Magnete vorgesehen sind, von denen zumindest einer durch einen mit dem Meßwertgeber verbundenen Geber- bzw. Steuermagneten als Folgemagnet steuerbar ist und einer die Schalt- bzw. Kontaktgabeeinrichtung steuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichnet, daß der an den Gebermagneten angekoppelte Folgemagnet über ihm zugeordnete Elemente unmittelbar die Kontaktgabeeinrichtung steuert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Folgemagneten gekoppelte Magnet als Stabilisierungsmagnet dient und die Lagestabilisierung der Magnete in der Schaltstellung bewirkt.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein nicht unmittelbar an den Gebermagneten angekoppelter Magnet die Kontaktgabeeinrichtung steuert.
5. Vorrichtuno nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folge- und/oder Stabilisierungsmagnete als Baugruppe aus zwei Magneten gebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Gebermagneten gesteuerten Magnete zueinander parallele Drehachsen besitzen.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen der Folge- und/oder Stabi lisierungsmagnete rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig ZLr Achse bzw.

Bewegungsrichtung des Geber- bzw. Steuermagneten angeordnet sind.
8 Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Folge- und/oder Stabi lisierungsmagnete in der gleichen oder etwa der gleichen Ebene drehbar angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folge- und/oder Stabi lisierungsmagnete Achsabstände der Drehachsen besitzen, die die halbe Summe der Magnetlange aufeinander einwirkender Magnete nur geringfügig übersteigen.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Steuermagneten, dessen magnetische Achse in seiner Bewegungsrichtung verläuft, die Drehachsen der Folgemagnete in unterschiedlichen Abständen von der Bewegungsbahn des Steuermagneten angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Drehachsen der Folgemagnete in einer zur Bewegungsbahn des Steuermagneten parallelen Ebene die magnetische Achse des Steuermagneten rechtwinklig zur Bewegungsbahn des Magneten verlaufend angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stel-Lung eines der Folgemagnete, der gegebenenfalls mit einer Markierung versehen ist, als Indikator für die Schaltstellung verwendet ist.