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Die vorliegende Erfindung betrifft im wesentlichen
Behälter für fließfähige Massen, die einen Folgeregler
aufweisen.
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Fabricated Metals, Inc. aus San Leandro, Kalifornien,
Vereinigte Staaten von Amerika, haben bislang einen
Behälter für fließfähige Massen hergestellt und
verkauft, der innerhalb des Gehäuses einen
Materialspiegelfolgeregler aufweist. Die vertikale Position des
Materialspiegelfolgereglers verändert sich mit dem
Füllstand der fließfähigen Masse innerhalb des Gehäuses.
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Das US-Patent für Cranz Nr. 1 893 162 offenbart einen
Tank mit einer schwimmenden Abdeckung, welche flexible
Dichtelemente entlang des Umfangs der schwimmenden
Abdeckung aufweist und mit der Innenwand des Tanks im
Eingriff steht.
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In dem US-Patent für Coleman Nr. 3 781 942, am 1. Januar
1974 für Folgeregler für Massenbehälter erteilt, ist ein
Behälter für fließfähige Massen offenbart. Eine
nachgebende Folgevorrichtung ist innerhalb des Behälters
vorgesehen. Das nachgebende Folgeelement folgt frei dem
Spiegel der fließfähigen Masse innerhalb des Behälters.
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Das US-Patent für Kleritj Nr. 530 592, am 11. Dezember
1894 für magnetische Wasserstandsmesser erteilt,
offenbart einen Behälter für Flüssigkeiten. Außerhalb des
Behälters ist eine Flüssigkeitsspiegelküvette
angebracht, die mit dem Behälter in Verbindung steht. Der
Flüssigkeitsspiegel in der Küvette entspricht dem
Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter. Ein Schwimmer ist
in der Flüssigkeitsküvette vorgesehen, um dem
Flüssigkeitsspiegel in dem Gefäß zu folgen. Ein Magnet wird
durch den Schwimmer getragen. Außerhalb des Gefäßes und
darauf angebracht ist eine Röhre vorgesehen. Innerhalb
der Röhre sind mit Abstand voneinander, vertikal
übereinander angeordnete elektrische Schalter vorgesehen.
Der Höhenstand des Magneten bedient selektiv einen
Schalter innerhalb der Röhre. Bestimmte Schalter sind an
einen elektrischen Überwachungsstromkreis angeschlossen.
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Das US-Patent für Wilder et al. Nr. 3 942 526, am 9.
März 1976 für Alarmsysteme für intravenöse
Infusionsverfahren erteilt, offenbart eine Fallkammer, in der ein
magnetischer Schwimmer vorgesehen ist. Der Stand des
Schwimmers entspricht dem Flüssigkeitsspiegel in einem
Behälter, der mit der Fallkammer in Verbindung steht.
Ein Näherungsschalter ist an der Außenseite der
Fallkammer angebracht. Wenn die Flüssigkeit in dem Behälter
unter einen vorbestimmten Füllstand absinkt, aktiviert
der Magnet in dem magnetischen Schwimmer den
Näherungsschalter zum Auslösen eines Alarms.
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Das US-Patent für Guest Nr. 2 074 959, am 23. März 1937
für Treibstoffüllstandsmesser erteilt, offenbart ein
Folgeelement, das auf der Flüssigkeitsoberfläche in
einem Tank vorgesehen ist. Ein Ende eines Drahtseils ist
an dem Folgeelement befestigt. Das gegenüberliegende
Ende des Drahtseils ist durch eine Befestigung an einer
verankerten Feder gespannt. Zwischen den Enden ist das
Drahtseil durch eine Anzeigevorrichtung geführt. Eine
Bewegung des Drahtseils löst ein Anzeigeelement der
Anzeigevorrichtung aus, um den Flüssigkeitsspiegel in
dem Behälter zu registrieren.
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In dem US-Patent für Quist Nr. 2 677 816, am 4. Mai 1954
für Tankwarnvorrichtungen mit schwimmenden Abdeckungen
erteilt, ist eine schwimmende Abdeckung offenbart, die
dem Flüssigkeitsspiegel in einem Vorratstank folgt. Ein
vertikal angebrachter flüssiger Tiefenanzeiger ist
außerhalb des Vorratstanks befestigt. Ein Ende eines
Drahtseils ist an einem Schwimmkörper angebracht, der
Bestandteil der schwimmfähigen Abdeckung ist. Das andere
Ende des Drahtseils ist an einer Gewichtsmarkierung
befestigt. Eine Bewegung der Gewichtsmarkierung entlang
dem vertikalen Anzeiger bildet den Flüssigkeitsspiegel
in dem Behälter ab.
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Das US-Patent für Loeffler Nr. 1 658 449, am 7. Februar
1928 für Flüssigkeitsspiegelanzeiger für Hochdruckgefäße
oder -behälter erteilt, offenbart einen Dampfkessel und
eine Flüssigkeitsspiegelanzeige, die mit dem Dampfkessel
in Verbindung steht. Die Flüssigkeitsspiegelanzeige ist
außerhalb des Dampfkessels angebracht. Ein Schwimmer ist
in einem Hohlgefäß der Flüssigkeitsspiegelanzeige
vorgesehen. Ein Ende des Drahtseils ist an dem Schwimmer
befestigt. Das andere Ende des Drahtseils ist an einem
Gegengewicht angebracht. Zwischen den Enden ist das
Drahtseil durch eine U-förmige Röhre geführt. Im Bereich
des Gegengewichts sind den Querschnitt der U-förmigen
Röhre umgebende Magnetisierungsspulen vorgesehen. Das
Gegengewicht ist zum Ändern der durch die
Magnetisierungsspulen erzeugten Magnetfelder ebenfalls ein
Massekern. Während sich der Stand des Schwimmers in der
Flüssigkeitsspiegelanzeige verändert, werden die durch
die Spulen erzeugten Magnetfelder geändert. Der Zeiger
eines neben den Magnetisierungsspulen vorgesehenen
Spiegelanzeigers wird dann seine Position aufgrund der
Magnetfeldänderungen verändern, die aus der sich
verändernden Position des Gegengewichts resultieren.
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Das US-Patent für Noyes et al. Nr. 4 290 059, am 15.
September 1981 für Flüssigkeitsspiegelalarm zum
Fernanzeigen, wenn weniger als eine vorbestimmte Menge von
Brennöl in einem Vorratstank enthalten ist und Verfahren
zum Installieren desselben erteilt, offenbart einen
Treibstoffvorratstank und eine Brennstoffölanzeige. Die
Anzeige weist eine Röhre auf. Innerhalb der Röhre ist
eine an einem Stab befestigte magnetische Scheibe
vorgesehen. Der Stab erstreckt sich bis in den Vorratstank
und wird mechanisch durch einen auf der
Flüssigkeitsoberfläche in dem Vorratstank befindlichen Schwimmer
betätigt. Ein magnetisch betätigbarer Schalter ist auf
dem Rohr angebracht. Wenn der Stand der magnetischen
Scheibe in dem Rohr eine vorbestimmte Höhe erreicht,
wird zum Auslösen eines Alarms der magnetisch
betätigbare Schalter geschaltet.
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Das US-Patent für Anderson Nr. 3 159 301, am 1. Dezember
1964 für ein schwimmendes Diaphragma für Druckbehälter
erteilt, offenbart einen Druckbehälter mit einem
schwimmenden Diaphragma. Ein hohler schwimmfähiger Schwimmring
ist innerhalb des Diaphragmas befestigt. Der Schwimmring
ist aus komplementären Halbgliedern hergestellt, die
wasser- und flüssigkeitsdicht sind. Die Halbglieder sind
schwenkbar miteinander verbunden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter für
eine fließfähige Masse mit: a) einem Gehäuse, um die
fließfähige Masse aufzubewahren, wobei das Gehäuse mit
einer vertikalen inneren Oberfläche versehen ist; und b)
einem starren, schwimmfähigen Folgeregler, der in dem
Gehäuse in dauerndem Kontakt mit der oberen Oberfläche
der in dem Gehäuse aufbewahrten fließfähigen Masse
angeordnet ist und der zum Wischen der inneren
Oberfläche einen nachgebenden Wischer stützt, wenn
fließfähige
Masse aus dem Gehäuse entfernt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß der Folgeregler einen geschlossenen,
starren, hohlen Körper, eine auf dem hohlen Körper in
axialer Ausrichtung mit diesem angebrachte, starre
Scheibe, und einem zwischen dem hohlen Körper und der
starren Scheibe angeordneten und sich von dem Körper und
der Platte radial nach außen erstreckenden nachgebenden
Wischer aufweist, um mit der inneren Oberfläche des
Gehäuses wischend im Eingriff zu stehen; daß die starre
Scheibe umfänglich eine nach oben gekrümmte Wand
aufweist, um die biegsame Betätigung des Wischers an seinem
Umfang während des Wischens der inneren Oberfläche des
Gehäuses zu führen, wenn der Folgeregler sich in dem
Behälter nach unten bewegt, und daß die obere Oberfläche
des hohlen Körpers umfänglich nach unten gebogen wird,
um die biegsame Betätigung des Wischers an seinem Umfang
während des Wischens der inneren Oberfläche des
Behälters zu führen, wenn der Folgeregler sich in dem
Behälter nach oben bewegt.
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Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines Behälters für
fließfähige Massen gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Fig. 2 ist eine Teilansicht des Behälters für
fließfähige Massen gemäß der Fig. 1, die zum
Darstellen des schwimmfähigen starren Folgereglers,
des darin befindlichen Magneten und des
Magnetschalters, der außerhalb des Gehäuses des
Behälters für fließfähige Massen angebracht ist,
zum Teil geschnitten ist.
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Fig. 3 zeigt in einem Schnitt entlang der Linie 3-3 der
Fig. 1 einen horizontalen Querschnitt durch den
modifizierten Behälter gemäß der Fig. 1.
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Fig. 4 ist eine vergrößerte, zum Teil geschnittene
Seitenansicht des schwimmfähigen starren
Folgereglers gemäß der Fig. 1 bis 3, der entlang
der Linie 4-4 der Fig. 3 geschnitten ist, und
zeigt den auf den schwimmfähigen starren
Folgeregler angebrachten Magneten und den außerhalb
des Gehäuses des Behälters für fließfähige
Massen angebrachten Magnetschalter, der an einem
schematisch dargestellten elektrischen
Stromkreis zum Anzeigen der Höhe des schwimmfähigen
starren Folgereglers angeschlossen ist.
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Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf den modifizierten
Behälter für fließfähige Massen gemäß der Fig.
1.
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Fig. 6 zeigt zum Darstellen eines Spannringes für den
modifizierten Behälter für fließfähige Massen
gemäß der Fig. 1 einen vertikalen Schnitt
entlang der Linie 6-6 der Fig. 5.
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Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht des Spannringes gemäß
der Fig. entlang der Linie 7-7 der Fig. 5.
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Fig. 8 ist eine Draufsicht auf ein weiteres
Ausführungsbeispiel des Behälters für fließfähige
Massen gemäß der Fig. 1 bis 5, in denen der
schwimmfähige starre Folgeregler als selektiv
justierbare Abdeckung für den Behälter
vorgesehen ist.
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Fig. 9 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt des
justierbaren starren Folgereglers für den
modifizierten Behälter für fließfähige Massen gemäß
der Fig. 8.
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In den Fig. 1 bis 4 ist ein Behälter 100 für
fließfähige Massen mit einer viskosen Masse M (Fig. 2 und
4) dargestellt, die gerade aus einem Gehäuse 125 des
Behälters 100 durch einen Abzug 111 (Fig. 1) mit Hilfe
einer geeigneten Pumpeinrichtung (nicht dargestellt)
abgelassen oder eingefüllt wird. In dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist die Pumpeinrichtung eine außerhalb
befindliche Pumpe. Das Gehäuse 125 des Behälters 100 ist
aus geeignetem Material, etwa Kunststoffen, Weicheisen,
rostfreiem Stahl oder Aluminium herstellbar.
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Ein starrer Folgeregler 130 (Fig. 2 bis 4) ist in dem
Gehäuse 125 des Behälters 100 vorgesehen und folgt dem
Spiegel der Masse M. Der schwimmfähige starre
Folgeregler 130 weist einen schwimmenden, hohlen,
zylindrischen Körper 132 mit aneinandergrenzenden
Halbgliedern 132a und 132b auf. In dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist der Körper 132 aus Kunststoff,
Aluminium oder rostfreiem Stahl hergestellt. Der äußere
Durchmesser des Körpers 132 ist geringfügig kleiner als
der innere Durchmesser des Gehäuses 125. Der starre
Folgeregler 130 weist zudem eine tellerförmige Scheibe
135 auf, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus
Aluminium oder rostfreiem Stahl gefertigt ist. Der
Durchmesser der Scheibe 135 entspricht im wesentlichen
dem Durchmesser des Körpers 132. Obwohl der Folgeregler
130 in dem Ausführungsbeispiel zylindrisch ist, ist es
offensichtlich, daß der Folgeregler andere geeignete zur
Querschnittskontour des Gehäuses komplementäre Formen
aufweisen kann.
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Zwischen dem Körper 132 und der Scheibe 135 ist ein
nachgebender, ringförmiger Wischer 140 (Fig. 2 und 4)
vorgesehen, der aus geeignetem Material, etwa Neopren
oder Gummi, hergestellt ist. Ein zylindrisches
Abstandsstück
139 (Fig. 4) ist in der Öffnung des ringförmigen
Wischers 140 vorgesehen, um Verwindungen an der äußeren
Kante des Wischers 140 gering zu halten. Der Wischer 140
ist zwischen dem Körper 132 und der Scheibe 135 durch
Bolzen 137 und Muttern 138 befestigt, die kreisförmig an
dem Abstandsstück 139 angeordnet sind. Der Wischer 140
ist durch den starren Folgeregler 130 gehalten, so daß
dessen äußere Kante keine Verwindungen aufweist. Die
Bolzen 137 erstrecken sich durch die Scheibe 135, durch
das Abstandsstück 139 bis in das Halbglied 132a des
Körpers 132. Vorzugsweise sind die Muttern 138 an der
Innenwand des Halbgliedes 132a angeschweißt und die
Köpfe der Bolzen 137 gegen die Scheibe 135 angezogen.
Die Dicke des Abstandsstücks 139 und des Wischers 140
ist so bemessen, daß nach einer spielfreien Befestigung
der Scheibe 135 und des Halbgliedes 132a des Körpers 132
durch die Bolzen 137 und die Muttern 138 der Wischer 140
zwischen der Scheibe 135 und dem Körper 132 gehalten
ist. Nachdem die Bolzen 137 und die Muttern 138
angebracht sind, wird das Halbglied 132b des Körpers 132
durch geeignete Mittel, etwa durch Schweißen,
flüssigkeitsdicht mit dem Halbglied 132a verbunden.
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Der Wischer 140 erstreckt sich von dem Körper 132 und
der Scheibe 135 radial nach außen, um mit der inneren
Wand des Gehäuses 125 wischend im Eingriff zu stehen.
Die sich gegenüberliegenden Wände 142 und 143 (Fig. 4)
der tellerförmigen Scheibe 135 bzw. des Halbgliedes 132a
sind entlang ihres Umfanges gekrümmt. Die Wand 142 ist
umfänglich nach oben sowie nach außen gekrümmt. Der
Umfang des Wischers 140 erstreckt sich zwischen den
gekrümmten Bereichen der Wände 142 und 143, weist aber
radial nach außen. Der Wischer 140 ist während des
Wischens umfänglich an der Innenwand des Gehäuses 125
geführt und in seiner Nachgiebigkeit durch die
umfänglichen
Kontouren der Wände 142 und 143 begrenzt.
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Auf der oberen Wand der Scheibe 135 ist ein geeigneter
Permanentmagnet 150 (Fig. 2 bis 4) befestigt. In dem
Ausführungsbeispiel ist der Magnet 150 an der oberen
Wand der Scheibe 135 mit Hilfe eines Blockes 152
befestigbar, der mit der oberen Wand der Scheibe 135
durch geeignete Mittel, etwa durch Schweißen, verbunden
ist. Muttern und Bolzen 153' befestigen den Magneten 150
an dem Block 152. In dem Ausführungsbeispiel weist der
Magnet 150 eine Zugkraft von etwa 120 Pfund auf. Im
axialen Zentrum der oberen Wand der Scheibe 135 ist ein
geeignetes Kupplungsstück 153 mit einer Verschlußkappe
153a (Fig. 3 und 4) angebracht. Sollte es erwünscht
sein, den Körper 132 mit Gas oder dergleichen zu
befüllen, ist das Kupplungsstück 153 als Verbindung für
den Zufluß von Gas oder Flüssigkeit vorgesehen. Nachdem
der Körper 132 mit Gas befüllt ist, wird das
Kupplungsstück 153 entkuppelt und die Öffnung mit der
Verschlußkappe 153a verschlossen. Radial und im Abstand von dem
Kupplungsstück 153 sind mit gleichwinkligem Abstand
voneinander U-förmige Bolzen 154 vorgesehen. Die Bolzen
154 sind durch Schweißungen auf der Scheibe 135
befestigt.
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Auf der äußeren Wand des Gehäuses 125 ist eine
geeignete, durch ein Magnetfeld steuerbare Vorrichtung,
etwa ein Magnetschalter 155 (Fig. 2 bis 4),
angebracht. Der Schalter 155 ist fest mit dem Gehäuse 125
verbindbar oder lösbar an dem Gehäuse 125 befestigbar.
Die Höhe des Schalters 155 ist in Abhängigkeit von der
Flüssigkeitsanzeigerfunktion einstellbar. Die Höhe des
Schalters 155 kann zum Anzeigen eingestellt sein, wenn
der Spiegel der Masse M in dem Gehäuse 125 des Behälters
100 unter einen Punkt abgesunken ist, der eine
Wiederbefüllung
oder den Austausch gegen einen mit einer
fließfähigen Masse befüllten Behälter notwendig macht,
oder wenn der Spiegel der Masse M in dem Gehäuse 125 des
Behälters 100 eine Höhe erreicht hat, die eine
Beendigung des Befüllungsvorganges notwendig macht. Der
Schalter 155 ist vertikal bewegbar, um die Position der
Höhe der Masse M in dem Gehäuse 125 des Behälters 100 zu
bestimmen.
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An jedem Magnetschalter 155 ist ein geeigneter
Flüssigkeitsspiegelanzeiger 160 (Fig. 4), etwa ein Licht oder
ein Alarm oder ein Relais zur Steuerung eines
Flüssigkeitsanzeigers oder eines Magnetventils angeschlossen.
In dem Ausführungsbeispiel ist eine geeignete
Energiequelle 165 mit dem Magnetschalter 155 und dem
Flüssigkeitsanzeiger 160 in Reihe geschaltet. Es ist im Sinne
der vorliegenden Erfindung, daß die Magnetschalter 155
eine magnetisch steuerbare Vorrichtung darstellen, die
den Spiegel, etwa als ein magnetisch steuerbarer Marker,
anzeigt.
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Ein entfernbarer Stapelring 176 (Fig. 1, 2, 5 und 6)
umgibt das Gehäuse 125 und ist an einer lösbaren
Deckplatte 166 angebracht. Ein Spannring 165 (Fig. 1, 2,
5 bis 7) verbindet die Deckplatte 166 mit dem oberen
Teil des Gehäuses 125. In die Deckplatte 166 ist eine
Zugriffsöffnung 167 (Fig. 1) eingebracht, die eine
herkömmliche Größe und Formgebung aufweist.
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Der Zugriffsöffnung 167 des Behälters 100 ist eine
Abdeckung 170 zugeordnet, die aus geeignetem Material,
etwa aus Weicheisen, hergestellt ist. In der Abdeckung
170 sind Öffnungen für Entlüftungseinsätze 171, für ein
Schnarrventil 172 und für ein Überdruckventil 173
vorgesehen. Um den schwimmfähigen starren Folgeregler 130
in das Gehäuse 125 einzubringen und um den starren
Folgeregler 130 aus dem Gehäuse 125 zu entfernen, wird
die Deckplatte 166 zusammen mit dem Stapelring 176 von
dem Gehäuse 125 entfernt. Um den schwimmfähigen starren
Folgeregler 130 manuell bezüglich des Gehäuses 125
anzuheben oder abzusenken, sind Ketten 175 (Fig. 2
und 4) an einem Ende der U-Bolzen 154 angebracht. An dem
anderen Ende sind die Ketten 175 lösbar in gut bekannter
Art und Weise an der unteren Wand der Deckplatte 166
befestigt. Die Länge der Ketten 175 ist ausreichend
bemessen, damit der starre Folgeregler 130 innerhalb des
Gehäuses 125 vollständig absenkbar ist.
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Der Spannring 165 (Fig. 1, 2, 5 bis 7) weist einen
Spaltring 177 auf. Von den sich gegenüberliegenden Enden
des Spaltringes 177 treten Ösen 179 vor. Durch jedes
Paar der sich gegenüberliegenden Ösen 179 ist ein mit
einem Gewinde versehener Bolzen 180 geführt. Passende
auf den entsprechenden Bolzen 180 aufgeschraubte Muttern
halten in jedem sich gegenüberliegenden Ösenpaar 179 den
Spaltring 177 verschlossen. Im verschlossenen Zustand
befestigt der Spannring 165 die Deckplatte 166 an einem
Flansch 178 (Fig. 6), der an dem oberen Ende des
Gehäuses 125 angeschweißt ist. Ein ringförmiger Dichtring
179 ist zwischen der Deckplatte 166 und dem Flansch 178
vorgesehen. Um die Deckplatte 166 von dem Gehäuse 125 zu
entfernen, werden die Muttern von den entsprechenden
Bolzen 180 und die Bolzen 180 aus den entsprechenden
Ösen 179 entfernt. Anschließend wird der Spaltring 177
von der Deckplatte 166 und dem Flansch 178 abgehoben.
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Der schwimmfähige starre Folgeregler 130 ist alternativ
auch als eine positionierbare Abdeckung für das Gehäuse
125 (Fig. 9) verwendbar. Um den schwimmfähigen starren
Folgeregler 130 als eine positionierbare Abdeckung für
das Gehäuse 125 zu verwenden, ist eine kreisförmige
inflatierbare Dichtung 185 zwischen der Platte 186 und
dem schwimmfähigen Körper 132 anstelle des Wischers 140
befestigt. Die inflatierbare Dichtung 185 ist eine
herkömmliche und gut bekannte Dichtung, hergestellt von
der Kirkhill Rubber Co. aus Los Angeles, Kalifornien,
U.S.A., unter der Katalognummer F-13763.
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Falls die inflatierbare Dichtung 185 deflatiert ist
(Fig. 9), steht der schwimmfähige starre Folgeregler 130
in dauerhaftem Kontakt mit der Oberfläche der
fließfähigen Masse M und folgt dem Spiegel der fließfähigen
Masse M in dem Gehäuse 125. Falls die inflatierbare
Dichtung 185 durch ein geeignetes Gas, etwa Luft,
inflatiert wird, steht die Dichtung 185 mit der Wand des
Gehäuses 125 im Eingriff und der starre Folgeregler 130
verbleibt innerhalb des Gehäuses 125 in einer
einstellbaren Höhe. Die Kapazität des Behälters 100 wird dann
durch die Höhe bestimmt, die der starre Folgeregler 130
innerhalb des Gehäuses 125 einnimmt.
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Das Ersetzen des Wischers 140 durch die inflatierbare
Dichtung 185 erlaubt die Verwendung des starren
Folgereglers 130 als Abdeckung anstelle der Deckplatte, etwa
der Deckplatte 166 oder in Verbindung mit einer
Deckplatte. Die Höhe des starren Folgereglers 130 verändert
sich mit der Höhe des Spiegels der fließfähigen Masse M
in dem Gehäuse 125, wenn die Dichtung 185 deflatiert
ist. Die Höhe des starren Folgereglers 130 verbleibt in
einer einstellbaren Höhe, wenn die Dichtung 185
inflatiert ist, um dem Container 100 eine bestimmte
Vorratskapazität zu verleihen.