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Vorrichtung zum ständigen Anzeigen des Flüssigkeitsstandes in Tanks
oder anderen Behältern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum ständigen Anzeigen
des Flüssigkeitsstandes in Tanks oder anderen Behältern, bei der ein mechanisch
angetriebener Luftkompressor Luft in eine Rohrleitung hineinpreßt, die mit der Flüssigkeit
am Boden des Behälters und einer Druckanzeigevorrichtung in Verbindung steht, so
daß die Luft durch die Flüssigkeit steigen und frei entweichen kann, wenn der Druck
in der Rohrleitung größer als der Druck wird, der dem Flüssigkeitsstande entspricht.
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Um eine ständige Anzeige des Flüssigkeitsstandes zu erhalten, wurde
bereits vorgeschlagen, einen Preßluftbehälter mit der Rohrleitung .zu verbinden
und Luft zu diesem Behälter durch einen mechanisch angetriebenen Kompressor zuzuführen.
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Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Luftzuführung nicht in Abhängigkeit
von dem anzuzeigenden Flüssigkeitsstand gesteuert wird.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besitzt eine Einrichtung, die
den Luftkompressor selbsttätig anläßt, wenn der Druck der Luft in der Rohrleitung
unter den dem Flüssigkeitsstande entsprechenden, zu messenden-Druck fällt, und selbsttätig
anhält, wenn der Druck der Luft in der Rohrleitung dem des Flüssigkeitsstandes entspricht.
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Die Einrichtung zum selbsttätigen Anlassen und Anhalten des Luftkompressors
besteht aus einem mit diesem gekuppelten Elektromotor und einem Schalter, der beim
Fallen des Druckes in der Rohrleitung unter den der Flüssigkeitshöhe entsprechenden
Druck einen elektrischen Stromkreis schließt, der unmittelbar oder mit Hilfe eines
Relais den Elektromotor einschaltet und den Stromkreis wieder öffnet und damit den
Elektromotor wieder ausschaltet, wenn der Druck in der Rohrleitung dem des Flüssigkeitsstandes
entspricht.
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In einer .Ausführungsform der Erfindung steht die Rohrleitung- mit
einem senkrechten Rohr in Verbindung, dessen unteres offenes Ende in einen Behäler
mit Quecksilber reicht, der am Boden' des Tanks, dessen Flüssigkeitshöhe angezeigt
werden soll, angeordnet ist. Wenn der Luftdruck in dem senkrechten Rohr niedriger
als der der Flüssigkeitshöhe entsprechende ist, so steigt das Quecksilber im Rohr
und setzt durch Schließen eines elektrischen Stromkreises
einen
Motor in Betrieb, der mit einem Kompressor geeigneter Bauart verbunden ist. Der
steigende Luftdruck hat ein Fallen des Quecksilbers im Rohr zur Folge, und der Motorstrom
wird wieder unterbrochen werden. Auf diese Weise wird der Luftdruck in der Rohrleitung
jeweils auf einem Wertgehalten, der der Flüssigkeitshöhe entspricht.
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Die durch das Quecksilber überbrückten Kontakte werden bei der einen
Ausführungsform, bei der das senkrechte Rohr aus Metall besteht, von dem Rohr selbst
einerseits und einer Metallstange oder einem Draht andererseits gebildet, der durch
einen am oberen Ende des Rohres vorgesehenen Isolator eingeführt wird. Die Länge
des- Drahtes ist so bemessen, daß er gerade über der Quecksilberoberfläche endigt,
wenn der Luftdruck und die Flüssigkeitshöhe -ausgeglichen sind. Besteht jedoch das
senkrechte Rohr aus Glas oder einem anderen nicht leitenden Stoff, so wird ein zweiter
Draht in das Rohreingeführt, der in das Quecksilber hineintaucht.
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Bei einer Abänderung der Ausführung der Erfindung wird durch das Schließen
der Kontakte beim Steigen des Quecksilbers der Strom eines Relais geschlossen, das
mit einer Batterie verbunden ist, und dadurch der Mo-- tor an ein Netz geschaltet,
das von viel höherer Spannung sein kann.
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An Stelle des mit Quecksilber gefüllten Behälters am Boden des Tanks
ist bei einer weiteren Ausführungsform ein mit. Quecksilber gefülltes U-Rohr an
der Außenseite des Tanks oder Behälters vorgesehen, dessen einer Schenkel nach dein
Boden des Tanks offen ist, während der andere Schenkel mit dem senkrechten Rohr
in Verbindung .steht, das sich ebenfalls außerhalb des Tanks befindet und Kontakte
besitzt, die durch das Steigen des Quecksilbers überbrückt werden. In diesem Falle
wird zweckmäßig ein Zweigrohr von der Rohrleitung in den Tank eingeführt.
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Bei einer dritten Ausführungsform sind die Kontakte in dem senkrechten
Rohr durch Kontakte ersetzt, die an einer biegsamen Platte befestigt sind, die oberhalb
des in einem Behälter am Boden des Tanks befindlichen Quecksilbers angebracht ist.
Die äußere Oberfläche der Platte ist dem Druck der Flüssigkeit, die Innenfläche
dem Luftdruck in der Rohrleitung ausgesetzt. Wenn der Luftdruck unter den Ausgleichswert
sinkt, wird durch die Kontakte infolge Eintauchens in das Quecksilber der Motorstromkreis
geschlossen.
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Gemäß einer vierten Ausführungsform ist ein Schwimmer in einem Behälter
angeordnet, der am Boden des Tanks angebracht ist und mit der Rohrleitung in Verbindung
steht. Der Schwimmer hebt sich, sobald der Druck in der Rohrleitung unter den der
Flüssigkeitshöhe entsprechenden Druck sinkt. Während sich mit dem Schwimmer eine
mit ihm verbundene Stange hebt, kommt ein Führungswulst dieser Stange mit Kontaktfedern
in Verbindung, wodurch der Strom des Elektromotors geschlossen wird.
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Sind mehrere Tanks vorhanden, so kann derselbe Motor und derselbe
Kompressor in Verbindung mit getrennten Anzeigevorrichtungen für alle Tanks verwendet
werden. In jeder Rohrleitung ist in diesem Falle ein Hahn oder Ventil eingebaut,
das durch eine elektromagnetischeVorrichtung geöffnetwird, die unter Strom gesetzt
wird, sobald der Luftdruck in der bestimmten Rohrleitung unter den Wert sinkt, der
der Flüssigkeitshöhe in dem betreffenden Tank entspricht.
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In den Zeichnungen sind die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung
veranschaulicht. Es zeigen: Fig. r eine teilweise geschnittene Ansicht einer Ausführungsform,
Fig. z eine andere Anordnung der elektrischen Verbindungen im Kontaktrohr, Fig.
3 das U-förmige Quecksilberrohr, Fig. q. eine Ausführungsform mit einer biegsamen
Platte, Fig.5 eine Ausführungsform mit einem Schwimmer, Fig. 6 eine Anzeigeeinrichtung
für mehrere Tanks. -In Fig. z- ist mit A der Tank bezeichnet, der die Flüssigkeit
enthält, deren Höhe angezeigt werden soll. B ist ein Gefäß mit Quecksilber, in das
das offene Ende des metallischen Kontaktrohres C eintaucht. D ist eine Metallstange
oder ein Draht, dessen unteres Ende, wenn der Luftdruck im Kontaktrohr C die Druckhöhe
der Flüssigkeit im Tank ausgleicht, gerade über der Oberfläche des Quecksilbers
im Gefäß B steht. Der Draht D
ist durch ein Isolierstück am oberen
Ende des Rohres C befestigt und mit Hilfe einer Klemmschraube d in Reihe mit einer
Batterie E geschaltet, von der der Strom über ein Relais F zu einer Klemme c am
Rohr C führt.
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Wenn der Luftdruck im Rohr C geringer ist als der der Flüssigkeitshöhe
im Tank A entsprechende, so steigt das Quecksilber im Rohr C und schließt den Stromkreis.
- Dadurch wird das Relais F erregt und zieht den Anker f an, wodurch ein Motor G
ans Netz oder an eine andere Stromquelle geschaltet wird, deren Spannung natürlich
bedeutend größer als die der Batterie E sein kann. Der Motor G treibt einen Luftkompressor
H von
geeigneter Bauart und pumpt Luft durch ein Rohr i und einen
an sich bekannten Flüssigkeitsv erschluß j in die Rohrleitung 2 zum Kontaktrohr
C, bis der Luftdruck den Druck, der der Flüssigkeitshöhe im Tank A entspricht, ausgleicht
und der Motorstrom wieder unterbrochen wird. Das Rohr 2 ist durch eine Zweigleitung
3 mit einem Druckmesser I von geeigneter Bauart verbunden, der in dem dargestellten
Beispiel U-Form besitzt und mit Quecksilber gefüllt ist.
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Zweckmäßig ist ein vom Rohr C abzweigendes Lufthilfsrohr K vorgesehen,
das bis zum Boden der Flüssigkeit im Tank A reicht, um Sch-,vingungen im Kontaktrohr
C zu verhindern, die, den Motor zum Durchgehen bringen könnten.
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Bei einer abgeänderten Ausführungsform sind das Relais F und die Batterie
E weggelassen und die Klemme d, wie in Fig. i in gestrichelten Linien angedeutet,
unmittelbar mit einem der Netzanschlüsse verbunden, während der andere wie vorher
mit dem Motor G verbunden ist.
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Bei der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform besteht das Rohr C
aus Glas oder anderem nicht leitenden Werkstoff. In diesem Falle ist ein Draht D',
der in das Quecksilber hineintaucht, mit der Klemme c verbunden.
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Bei , der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist ein Schenkel
eines U-förmigen Quecksilberrohres L am Boden des Tanks A
befestigt,
während der andere Schenkel zu einem Rohr 11V1 führt, das das Kontaktrohr C ersetzt
und zwei einander gegenüberliegende Kontakte ml und m2 enthält, die verbunden werden,
sobald das Quecksilber in diesem Schenkel des U-Rohres steigt, nämlich dann, wenn
der Drück der Flüssigkeit im Tank größer ist als der Luftdruck im Rohr M. Die Kontakte
ml und 2n2 sind mit dem Stromkreis eines Elektr omotors verbunden (Abb. i) ; auch
in diesem Falle ist zweckmäßig ein Rohr K vorgesehen, das mit der Rohrleitung 2
in Verbindung steht und bis auf den Boden des Tanks reicht.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. q. ist das Rohr :2 durch ein Rohr
N mit einem Behälter 0 verbunden, der von einer biegsamen Platte P bedeckt und am
Boden des Tanks A angeordnet ist. Ein Quecksilbergefäß B steht in dem Behälter 0,
und Federkontakte o1, o2, die an den Wänden des Behälters befestigt sind, schweben
gewöhnlich gerade über der Oberfläche des Quecksilbers. Wenn der Druck auf der biegsamen
Membrane P entsprechend der Flüssigkeitshöhe im Tank A größer ist als der Luftdruck
im Behälter 0, so werden die Federkontakte o1, 02 durch kleine Zwischenstücke p1,
p2, die an der Innenseite der j Platte P angeordnet sind, nach unten gedrückt, und
der Stromkreis für den Elektromotor wird geschlossen.
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Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist ein glockenförmiger Behälter S
am Boden des Tanks A angebracht, der einen Schwimmer T
enthält und
ein geschlossenes senkrechtes Rohr U trägt, in dem zwei Kontaktfedern 2i1, 2t2 angeordnet
sind, die mit der Flüssigkeit im Tank nicht in Berührung kommen können.
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Eine Stange V ist am 'Schwimmer T befestigt und trägt einen
Führungswulst t, der die Kontakte 2t1, u= verbindet, sobald sich der Schwimmer etwas
über seine normale Lage hebt.
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Ein Luftrohr W, das in Verbindung mit der Rohrleitung 2 und dem Schwimmergehäuse
S steht, enthält eine isolierte Stange oder einen isolierten Draht zu, der
eine Klemmschraube w1 am oberen Ende des Rohres W mit dem Federkontakt 2t2 verbindet.
Der Federkontakt 2t1 ist mit einem Kontakt s am Gefäß S verbunden, so daß, sobald
die Kontakte 2t1, 2t2 durch den Wulst t verbunden werden, ein Stromkreis geschlossen
wird, der, wie in Fig. i, von dem einen Pol einer Relaisbatterie über die Klemmschraube
zu', den Draht w, den Kontakt 2c2, den Wulst t,
den Kontakt zcl und
die Klemme s zum anderen Pol der Batterie fließt.
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Wenn der Luftdruck zu irgendeiner Zeit niedriger als der dem Flüssigkeitsstand
im Behälter A entsprechende ist, so tritt Flüssigkeit in das Gefäß S durch Löcher
ein, die zweckmäßig rund um den Bodenmittelteil angeordnet sind, und der Schwimmer
liebt sich und schließt dabei den Stromkreis des Motors, der den Kompressor antreibt,
so daB der Luftdruck steigt, bis die Flüssigkeit aus dem Gefäß S ausgetrieben ist
und der Schwimmer T herabsinkt und den Strom zum Motor abschaltet.
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Fig. 6 zeigt eine Anordnung mit mehreren Tanks, bei denen die Rohrleitungen
von einem einzigen Motor und Kompressor mit Luft versorgt werden. In der Zeichnung
sind die Schwimmer gemäß Fig. 5 dargestellt; die Rohrleitungen und die elektrischen
Verbindungen des Motors und Kompressors sind ähnlich wie in Fig. i, jedoch unter
Zuschaltung eines ElektromagnetenX für den Stromkreis jedes Tanks, der, wenn der
elektrische Kreis durch das Ansteigen eines der Schwiminer T geschlossen ist, eines
der Ventile I' im Luftdrucksvstem dieses Tanks öffnet.
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Alsdann fließt Strom von einem Pol der Batterie E durch die Leitung
4., die Rohrleitung 2, das Rohr W, den Federkontakt u2, den Wulst t, den
Federkontakt 241, den Draht w, die Leitung 5 und den Elektromagnet
X
zum anderen Batteriepol. Dadurch wird das Ventil Y geöffnet.
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Ein zweiter Strom fließt parallel zum Elektromagneten X von der Leitung
5 über die Leitung 6, das Relais F, die Leitung 7 zur Batterie E. Das Relais F zieht
den Anker f an und verbindet dadurch, wie durch die Pfeile angedeutet ist, den Motor
G mit dem Netz. Der Kompressor H liefert dann Luft durch das Rohr i, den Verschluß
j zum Manometer I' und durch das Rohr a in das Rohr TV und das Schwimmergefäß
S.
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Durch Schließen eines zweckmäßig vorgesehenen Schalters Z werden die
Kontakte ül und ze kurzgeschlossen, so daß zu jeder Zeit Beobachtungen angestellt
und Fehler im elektrischen Stromkreis des Gefäßes S entdeckt werden können.