DE548778C

DE548778C - Control for fluid reservoir with a piston or float that is moved by the fluid level and is used to electrically control the fluid flow

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Publication number: DE548778C
Application number: DER77672D
Authority: DE
Original assignee: FRANZ ROESER
Current assignee: FRANZ ROESER
Priority date: 1929-03-24
Filing date: 1929-03-24
Publication date: 1932-04-19

Description

Steuerung für Flüssigkeitsspeicher mit einem vom Flüssigkeitsspiegel bewegten, zur elektrischen Steuerung des Flüssigkeitszuflusses dienenden Kolben oder Schwimmer Zur Steuerung des Flüssigkeitszuflusses zu Flüssigkeitsspeichern, insbesondere unter hohem Druck stehenden Flüssigkeitsspeichern (hydraulische Akkumulatoren mit Druckluftbelastung), bediente man sich bisher eines mit einem durch die Flüssigkeit getragenen Kolben oder Schwimmer verbundenen Gestänges, das infolge seiner Anordnung und seiner Abdichtung zu Übelständen Veranlassung gab. Man hat auch schon vorgeschlagen, die Steuerung elektrisch durch ein mit elektrischen Kontakten versehenes Druckmanometer zu bewirken, was aber in der Praxis sich nicht bewährt hat, da bei diesen Einrichtungen die Steuerung lediglich vom Druck abhängig ist und dieser durch Eindringen von Preßwasser sowie durch Luftverluste ständig schwankt. Es treten somit die Steuerbewegungen stets zu verschiedenen Zeitpunkten ein, so daß eine Kontrolle des Flüssigkeitsstandes nicht möglich ist.Control for liquid storage with one of the liquid level moving pistons used to electrically control the flow of liquid or float To control the flow of liquid to liquid storage tanks, In particular, liquid storage tanks that are under high pressure (hydraulic accumulators with compressed air load), one used one with one through the liquid up to now worn piston or float connected rod, which as a result of its arrangement and gave rise to ills when it was sealed. It has already been suggested the control electrically by a pressure manometer provided with electrical contacts to effect what, however, has not proven itself in practice, because with these facilities the control is only dependent on the pressure and this is due to the ingress of press water and constantly fluctuates due to air losses. There are thus the tax movements always at different times, so that the fluid level can be checked not possible.

Diese Übelstände werden durch die Erfindung= behoben, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß am Kolben oder Schwimmer ein band- oder drahtförmiges Organ angreift, das ,an seinen Enden aus leitendem, in der Mitte ,aus nichtleitendem Stoff besteht oder auch einheitlich .aus einem elektrischen Widerstand bildenden Stoff hergestellt ist. Das auf einer federb@eein$ußten, oben im Flüssigkeitszylinder angeordneten Aufwickeltrommel befestigte Steuerorgan schaltet mit Hilfe einer ihm zugeordneten Kontaktrolle in bekannter Weise einen Hilfsstromkreis ein, der seinerseits den Hauptstromkreis steuert, durch den die Ventile der Flüssigkeitspumpe derart geregelt werden, daß bei Erreichen des niedersten Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeitszustrom einsetzt, während er bei Erreichen des höchsten Flüssigkeitsspiegels selbsttätig wieder abgestellt wird.These shortcomings are eliminated by the invention, which essentially is characterized in that the piston or float is a band or wire-shaped Attacks organ that is conductive at its ends and non-conductive in the middle Substance consists of or uniformly forms an electrical resistance Fabric is made. The one on a feather, up in the cylinder of liquid arranged winding drum attached control member switches with the help of a him associated contact role in a known manner an auxiliary circuit, which in turn controls the main circuit through which the valves of the liquid pump in such a way be regulated so that when the lowest liquid level is reached, the liquid inflow begins, while it is automatic when the highest liquid level is reached is turned off again.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Abb. i zeigt in schematischer Anordnung die Anordnung des neuen Steuerorgans in Verbindung mit einem Druckzylinder und stellt im übrigen das ganze Schaltungsschema dar. Abb. z zeigt eine konstruktive Lösung der Aufhängung des Steuerorgans nebst seiner Stromzuführung. Abb. 3 ist eine Seitenansicht eines Teils der Abb. z.Fig. I shows the arrangement of the new control element in a schematic arrangement in connection with a printing cylinder and also provides the entire circuit diagram Fig. z shows a constructive solution for the suspension of the control element its power supply. Fig. 3 is a side view of part of the Fig.

In Abb. i ist ,als Ausführungsbeispiel ein hydraulischer Akkumulator mit Druckluftbelastung i dargestellt, dem die von einer Pumpe kommende Flüssigkeit durch .eine öffnung z zugeführt wird, während die oben befindliche Öffnung 3 zum Anschluß einer Druckluftleitung dient. Der von der Flüssigkeit getragene Kolben oder Schwimmer ¢ ist mit dem Steuerorgan 5, 5', 5" verbunden, das im gezeichneten Beispiel aus dem Band 5 besteht, das in der Mitte, d. h. z. B. zwischen den Punkten A und B in Abb. i ,aus nichtleitendem Stoff besteht, während seine Enden 5' und 5" aus leitendem Stoff, z. B. einem Metallband, hergestellt sind. Mit seinem Ende 5" ist das Steuerband auf einer ,oben im Zylinder i aufgehängten federbeeinflußten Aufwickeltrommel 6 befestigt, durch die das Steuerband stets in gespannter Lage behalten wird. Dem Steuerband ist ein um den Bolzen 7 drehbar gelagerter und federbeeinfl@ußter Hebel 8 zugeordnet, der mit seiner Kontaktrolle 9 auf dem Steuerband schleift. Von den Teilen 6 und 7 führen isoliert durch den Zylinder i hindurchgeführte Leitungen io, i i zu dem Elektromagneten 12 bzw. zu einer Stromquelle 13, wobei in die Leitung i i zweckmäßig ein Ausschalter 14 eingebaut sein kann. Der andere Pol der Stromquelle 13 ist durch eine Leitung 15 mit dem anderen Ende der Wicklung des Elektromagneten 12 verbunden. Zwischen die Leitungen io und i i ist ein Kontakt 16, 17 gelegt, dessen Kontakthebel 17 durch den Anker 18 des Elektromagneten 12 gesteuert wird. Ferner führt noch eine weitere Leitung i 9 mit einem eingeschalteten klei-. nen Widerstand 20 von der Leitung 15 zur Masse des Zylinders i. Innerhalb des Zylinders i befindet sich noch ein fester Kontakt 21, der gegenüber dem Kontakthebel 8 angeordnet ist.In Fig. I, a hydraulic accumulator is shown as an exemplary embodiment shown with compressed air load i, to which the liquid coming from a pump through .ein opening z, while the opening 3 at the top is fed to the Connection of a compressed air line is used. The piston carried by the liquid or float [is] connected to the control element 5, 5 ', 5 ", which is shown in the drawing Example consists of the band 5, which in the middle, i. H. z. B. between the points A. and B in Fig. i, is made of non-conductive material, while its ends 5 'and 5 " made of conductive material, e.g. B. a metal band are made. With its end 5 " the control band is on a spring-influenced one suspended at the top of cylinder i Winding drum 6 attached, through which the control belt is always in a tensioned position is retained. The control band is a spring-influenced one that is rotatably mounted around the bolt 7 Associated lever 8, which grinds with its contact roller 9 on the control belt. from the parts 6 and 7 lead insulated lines passed through the cylinder i io, i i to the electromagnet 12 or to a power source 13, wherein in the line i i a circuit breaker 14 can expediently be installed. The other pole of the power source 13 is through a line 15 to the other end of the winding of the electromagnet 12 connected. A contact 16, 17 is placed between the lines io and i i, whose Contact lever 17 is controlled by armature 18 of electromagnet 12. Further leads still another line i 9 with a switched on small. resistance 20 from the line 15 to the ground of the cylinder i. Located inside the cylinder i Another fixed contact 21, which is arranged opposite the contact lever 8.

Durch den bisher beschriebenen Hilfsstromkreis (Schwachstrom) wird der vom Starkstromnetz gespeiste Hauptstromkreis 22 gesteuert, in dem sich ein Hubelektromagnet 24 befindet. Die Schließung dieses Hauptstromkreises 22 erfolgt in bekannter Weise durch den Anker 18 des Elektromagneten 12 mittels der festen Kontakte 25. Ein mit 26 bezeichneter Teil des Pumpengehäuses enthält das Rückschlagventi127, das die Druckflüssigkeit in die Zuleitung 28 zum Zylinder i eintreten läßt. Ein weiteres im Gehäuse 26 angeordnetes und in bekannter Weise aus zwei Teilen bestehendes Rückflußventil 2,9 ist durch einen drehbar gelagerten zweiarmigen Hebel 30, an dessen anderem Ende der Elektromagnet 24 angreift, anhebbar.Through the auxiliary circuit described so far (low current) the main circuit 22 fed by the power supply system, in which there is a lifting electromagnet 24 is located. This main circuit 22 is closed in a known manner by the armature 18 of the electromagnet 12 by means of the fixed contacts 25. A with 26 designated part of the pump housing contains the non-return valve127, which the Lets pressure fluid enter the supply line 28 to the cylinder i. Another one arranged in the housing 26 and consisting of two parts in a known manner 2.9 is through a rotatably mounted two-armed lever 30, at the other end the electromagnet 24 engages, can be raised.

Die bisher beschriebene Steuerung arbeitet wie folgt: Hat der Kolben 4 seine Tiefststellung erreicht, so ist das Steuerband 5, 5', 5" so weit abgewickelt, daß das leitende Ende 5" über die Kontaktrolle 9 die Leitungen i o und i i schließt. Hierdurch wird der Elektromagnet 12 erregt, dessen Anker 18 den Hauptstromkreis 22 und gleichzeitig die Hilfskontakte 16 und 17 schließt. Sobald der Hauptstromkreis 22 geschlossen ist, wird der Anker des Elektromagneten 24 angezogen und der Hebel 3o so gedreht, daß das bisher durch den Hebel 3o geöffnet gehaltene Rückflußventil 29 geschlossen wird. Die Pumpe arbeitet nunmehr ,auf die Zufl@ußleitung 28 und füllt über den Einlaß 2 den Zylinder i mit Flüssigkeit. Hat sich der Kolben oder Schwimmer . so weit gehoben, daß der nichtleitende Teil 5 des Steuerbandes mit der Kontaktrolle 9 in Berührung kommt, so werden die Leitungen io, ii an dieser Stelle unterbrochen; der Elektromagnet 12 bleibt jedoch erregt, da die Kontakte 16 und 17 den Hilfsstromkreis geschlossen halten. Hat sich der Kolben 4 so weit gehoben, daß der leitende Teil 5' des Steuerbandes mit der Kontaktrolle 9 in Berührung kommt, so ist die Leitung i i über das Steuerband 5' und den Kolben ,4 mit der Mass; des Zylinders i leitend verbunden, und der Strom der Stromquelle 13 sucht nunmehr den kürzesten Weg, den @er über die Leitung i9 bzw. den kleinen Widerstand zo findet. Auf diese Weise wird der Elektromagnet 12 spannungslos, sein Anker 18 fällt ab; und der Hauptstromkreis 22 und ebenso die Hilfskontakte 16, 17 werden geöffnet. Hierdurch fällt der Anker des Hubmagneten 24 ab, und das Rückflußventil 29 wird durch den Hebel 3o angehoben, so daß die weitergeförderte Flüssigkeit nicht mehr in die Leitung 28 übertritt, sondern zur Pumpe zurückfließt.The control described so far works as follows: Has the piston 4 reaches its lowest position, the control band 5, 5 ', 5 "is so far unwound that the conductive end 5 "closes the lines i o and i i via the contact roller 9. As a result, the electromagnet 12 is excited, the armature 18 of which is the main circuit 22 and at the same time the auxiliary contacts 16 and 17 closes. Once the main circuit 22 is closed, the armature of the electromagnet 24 is attracted and the lever 3o rotated so that the reflux valve, which was previously held open by the lever 3o 29 is closed. The pump now works on the inflow line 28 and fills through the inlet 2 the cylinder i with liquid. Has the piston or float . so far raised that the non-conductive part 5 of the control band with the contact roller 9 comes into contact, the lines io, ii are interrupted at this point; the electromagnet 12 remains energized, however, since the contacts 16 and 17 are the auxiliary circuit keep closed. Has the piston 4 lifted so far that the conductive part 5 'of the control band comes into contact with the contact roller 9, the line is i i via the control band 5 'and the piston, 4 with the measure; of the cylinder i conductive connected, and the current of the power source 13 is now looking for the shortest path, the @ he finds on line i9 or the small resistor zo. That way will the electromagnet 12 is de-energized, its armature 18 falls off; and the main circuit 22 and also the auxiliary contacts 16, 17 are opened. This drops the anchor of the solenoid 24 from, and the return valve 29 is raised by the lever 3o, so that the liquid conveyed no longer passes into line 28, but flows back to the pump.

Ist die ,aufgespeicherte Flüssigkeit so weit verbraucht, daß das leitende Band 5' die Kontaktrolle 9 wieder verläßt, so wird damit die Leitung i 9 spannungslos, und der Hilfsstromkreis ist zu neuem Arbeiten bereit, sobald der Kolben 4 so weit gesunken ist, daß das leitende Bandende 5" wieder mit der Kontaktrolle 9 in Berührung kommt, worauf sich das oben beschriebene Spiel wiederholt.If the stored liquid is used up so much that the conductive Band 5 'leaves the contact roller 9 again, so that the line i 9 is de-energized, and the auxiliary circuit is ready to work again as soon as piston 4 is ready has decreased that the conductive tape end 5 ″ is in contact with the contact roller 9 again comes, whereupon the game described above repeats itself.

Tritt im Steuerband 5 zufällig ein Bruch auf oder wird seine Spannung aus irgendeinem Grunde ,aufgehoben, so bewegt sich der Kontaktliebel8 infolge seiner Federbeeinflussung bis zur Anlage am festen Kontakt 21, wodurch der Hilfsstromkreis über die Leitung i9 geschlossen wird, so daß der gegebenenfalls geschlossene Hauptstromkreis geöffnet wird und der Flüssigkeitszufluß aufhört.If the control band 5 happens to break or its tension is broken for some reason, canceled, the contact love8 moves as a result of it Spring influence up to the contact on the fixed contact 21, whereby the auxiliary circuit is closed via the line i9, so that the possibly closed main circuit is opened and the flow of liquid stops.

An Stelle der Einteilung des Steuerorgans in leitende und nichtleitende Teile könnte auch ein Steuerorgan aus widerstandbildendem Material, z. B. ein Nickelindraht, verwendet werden. Die Anordnung der Kontaktrolle 9 wird hierbei die gleiche bleiben, dagegen würde die Steuerung in bekannter Weise mit Hilfe einer Wheatstoneschen Brükkenschaltung bewirkt werden unter Benutzung des mit der Kolbenbewegung wechselnden Widerstandes des Nickelindrahtes.Instead of dividing the tax body into executive and non-executive Parts could also be a control member made of resistive material, e.g. B. a nickel wire, be used. The arrangement of the contact roller 9 will remain the same here, on the other hand, the control would be carried out in a known manner with the aid of a Wheatstone bridge circuit be effected using the resistance that changes with the movement of the piston of the nickel wire.

In den Abb. 2 und 3 ist eine konstruktive Lösung für die Aufhängung des Steuerbandes und gleichzeitig für die Stromzuführung dargestellt für den Fall, daß es sich um einen hydraulischen Akkumulator mit Druckluftbelastung handelt. Ein kräftiger, mit Außengewinde versehener Stutzen 31, der in eine entsprechende Bohrung des Druckzylinders i eingeschraubt wird, ist innen mit einer konischen Bohrung versehen, die zunächst durch eine gleichfalls konisch gestaltete Isolierhülse 32 .ausgekleidet ist. In der konischen Hülse 32 ist eine leitende Hülse 33 und in letzterer eine weitere Isolierhülse 34 angeordnet. Die konischen Hülsen werden von einem konischen Stift 35 durchsetzt, der oben in den Gewindebolzen 35' übergeht, der einerseits unter Benutzung von Muttern zum Anziehen des konischen Stiftes 35 und ,andererseits zum Anschluß der Leitung i o dient. Mit der leitenden Hülse 33 ist eine _Anschlußklemme 33' verbunden zum Anschluß der Leitung i i. Am Stutzen 3 i befindet sich noch eine Anschlußklemme 3 i' zum Anschluß der Leitung i 9.In Figs. 2 and 3 a structural solution for the suspension of the control band and at the same time for the power supply is shown in the event that it is a hydraulic accumulator with compressed air loading. A strong, externally threaded connector 31, which is screwed into a corresponding bore in the pressure cylinder i, is provided on the inside with a conical bore which is initially lined with an insulating sleeve 32, which is likewise conical. A conductive sleeve 33 is arranged in the conical sleeve 32 and a further insulating sleeve 34 is arranged in the latter. The conical sleeves are penetrated by a conical pin 35 which merges at the top into the threaded bolt 35 ', which is used on the one hand to tighten the conical pin 35 using nuts and on the other hand to connect the line io. A connecting terminal 33 'is connected to the conductive sleeve 33 for connecting the line i i. At the connector 3 i there is also a connection terminal 3 i 'for connecting the line i 9.

Der konische Stift 35 ist unten mit einem Bügel 36 versehen, in dem mittels eines Bolzens 37 eine an sich bekannte, federbeeinflußte Aufwickeltrommel6 gelagert ist. Auf dem Umfang der Trommel 6 ist das Steuerband mit seinem Ende 5" befestigt. Mit der Gabel 36 ist ferner ein Isolierstab 38 verbunden, auf dem einerseits der feste Kontaktstift 2i und andererseits ein Bolzen 7 befestigt ist, um den der die Kontaktrolle 9 tragende Kontakthebel 8 drehbar ist. Der Hebel 8 wird durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Feder stets in Richtung des in Abb. z eingezeichneten Pfeiles gedreht. Der Hebel 8 ist ferner mit einem Ansatz 8' versehen, der im Falle eines Bandbruches mit dem Kontaktstift 21 in Berührung kommt. Es sei noch besonders darauf hingewiesen, da.ß das neue Steuerorgan auch für Signal-oder Anzeigevorrichtungen, insbesondere für Flüssigkeitsstände, verwendbar ist. Zu diesem Zweck werden in den mittelbar durch die Änderung des Flüssigkeitsstandes gesteuerten Stromkreisen Glühlampen oder akustische Signale angeordnet.The conical pin 35 is provided at the bottom with a bracket 36 in which a spring-influenced winding drum6, known per se, is mounted by means of a bolt 37. The end 5 ″ of the control band is attached to the circumference of the drum 6. An insulating rod 38 is also connected to the fork 36, on which the fixed contact pin 2i on the one hand and a bolt 7 on the other, around which the contact lever carrying the contact roller 9 is attached 8. The lever 8 is always rotated by a spring (not shown in the drawing) in the direction of the arrow drawn in Fig. Z. The lever 8 is furthermore provided with a projection 8 'which, in the event of a tape break, is connected to the contact pin 21 in FIG It should also be pointed out that the new control element can also be used for signaling or display devices, especially for liquid levels.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Control for liquid storage with a piston or float, which is moved by the liquid level and is used for the electrical control of the liquid flow, characterized in that: a band or wire-shaped member engages the piston or float (4), which at its ends (5 ', 5 ") made of conductive, in the middle (5) made of non-conductive material, and to which a spring-loaded oscillating contact roller @ 9) is assigned, which acts in a known manner on the influx valve in cooperation with the control member (5, 5 ', 5 ") Power grid closes or short-circuits. z. Control according to claim i, characterized in that the control element (5, 5 ', 5 ") consists of an electrical resistance-forming substance. 3. Control according to claim i or z, characterized by a spring-influenced device arranged at the top of the liquid reservoir (i) Winding drum (6) for the control member (5), the bearing member (35, 36) of which carries the contact roller lever (8) and the short-circuit contact (21).