DE6811851U - Ruehrbehaelter od.dgl. mit vorrichtung zur kapazitiven fuellstandsanzeige - Google Patents

Description

DIPL-CHEM. DR. WERNER KOCH DIPL.-ING. KLAUS DELFS

HAMBURG

DR.-ING. RICHARD GLAWE DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL

MÖNCHEN

IHR ZEICHEN

BETRIFFT:

IHRE NACHRICHT VOM

2000 Hamburg 52 · Waltulraö· 12 · Ruf 89 2255 BOOO MOnchen 22 ■ Llebherritro6· 20 · Ruf 226548

UNSER ZEICHEN

A 95

MÖNCHEN

KAIINOVER, PodbieiL-klsirasse 11

Rühj/o*-hälto-r oö.u/jl. ^i b Vorrichtung zur 'iCe.O-o..ci'-yi-:?.n Füllstandsanzeige.

Die Er.^in^-inj b-tri-Tit einen Rührbehälter od.dgl. mi'i einer Vorrioht-;.:':^ /var kapazitiven Füllstandsanzeige^ v/elche a;.3 ein-ir r.iö d.?rn Rührv/erk umlaufenden Elektrode, ei:i3r Sinrichtun.^ zir-n Abgreifen des 21ektroden;Tießsignals von der ;,⁷elle des Rührv;erks außerhalb des Behälters und einer Meßeinrichtung zum Bestimmen der Kapazität zwischen Elektrode und Behälterwand besteht.

68 U 851

■ · I It f

C I I Γ <

I I I I I I ( ; r

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung sind Rührbehälter, wie sie zur Behandlung von Schokoladenmassen, aber auch zur Margarineherstellung, zur Speiseeisbereitung od.dgl. verwendet werden und bei denen das umlaufende Rührwerk mit an der zylindrischen Innenwand des Behälters anliegende Abstreifleisten oder -messern versehen ist. Auch an Knetvorrichtungen für Backteige kann die Erfindung mit Vorteil Anwendung finden.

Bei Füllstandsmeßvorrichtungen der genannten Art wird die vom Füllstand des Behälters abhängige Kapazität zwischen der Elektrode und der meist geerdeten Behälterwand gemessen, und zwar in der Regel mittels eines Hochfrequenzsignals in einer Brückenschaltung.

Bei den bekannten derartigen Vorrichtungen wird das Signal von der Elektrode durch eine im Innern der Welle isoliert geführte Leitung aus dem Behälter herausgeführt und von der Welle mittels eines Schleifringes abgegriffen. Es hat sich hierbei der Nachteil gezeigt, daß die Schwankungen des Kontaktwiderstandes zwischen dem Schleifring und den Schleifkontakten das eigentliche Meßsignal überdecken und die Messung verfälschen.

Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, daß die Einrichtung zum Abgreifen des Meßsignals von der Welle als Plattenkondensator ausgebildet ist, dessen einer Plattensatz mit der Welle starr verbunden und und dessen anderer Plattensatz drehfest ohne Berührung mit der Welle angeordnet ist.

Dabei sind insbesondere die Plattensätze derart ausgebildet und angeordnet, daß sich ihr Abstand und ihre Plächenüberdeckung bei Rotation der Welle nicht ändern.

Es kann hierdurch ein von Schwankungen praktisch freier Abgriff des Meßsignals an der Welle durchgeführt v/erden, wobei wegen der hohen Frequenz der verwendeten Signale der Plattenkondensator praktisch keinen Widerstand darstellt.

Ein von der Rotation der Welle unabhängiger Übertragungswechselstromwiderstand des Plattenkondensators ist immer dann gegeben, wenn mindestens einer der Plattensätze bezüglich der Drehachse der Welle rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Bei einer be-

vorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht mindestens einer der beiden Plattensätze aiis zur Welle koaxialen Zylinderringen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden an Hand der· Zeichnungen beschrieb jn.

Fig. 1 zeigt scheinatisch einen Schnitt durch den Rührbehälter mit Füllstandsmeßvorrichtung.

Fig. 2 sei.-^t die Ausbildung der Einrichtung zum Abgreifen des Meßsignals an ei nein Ende der Welle.

Gemäß Fig. 1 ist ein zylindrisches Gefäß 1 zur Behandlung von Schokoladenmassen vorgesehen, das mit einem Deckel 2 verschlossen ist und in dem eine Rührwerkswelle 5 drehbar gelagert ist. Nicht dargestellt sind die üblichen Leitungen zum Zuführen bzw. Entnehmen der Schokoladenmasse sowie Einrichtungen cum Heizen bzw. Kühlen der Gefäßwandung. Die Rührwerkswelle 3 trägt Abstreifleisten ¹^, 5, die an der zylindrischen Innenwand des Gefäßes 1 anliegen und bei Rotation der Welle ständig di<= an

der kälteren Behälterwand erste ."^>vlende Masse abstreifen und mit der übrigen, noch breiigen Masse vermischen. Die Welle 3 kann beispielsweise über ein aufgeteiltes Zahnrad β durch einen geeigneten (nicht dargestellten) Antrieb angetrieben werden.

Die Rührwerkswelle 3 trägt ferner eine isoliert befestigte Elektrode f, die an der Drehung des Rühr- $ Werks teilnimmt. Durch Messung der Kapazität zwischen dieser Elektrode 7 und der Behälterwand 1,

die zweckmäßigerweise auf Erdpotential gelegt wird, -kann der beispielsweise durch die Linie 8 angedeutete Füllstand der Schokoladenmasse in dem Behälter gemessen werden. Zu diesem Zweck v/ird das von der Elektrode 7 abzunehmende Meßsignal durch eine im Innern der Welle 3 isoliert geführte Leitung 9 aus dem Behälter herausgeführt, an eine Abgreifeinrichtung Io von der drehenden Welle abgegriffen und einer Kapazitätsmeßvorrichtung 11, in der Regel einer Hochfrequenz-Wechselstrombrücke, zugeführt. Der Aufbau der Abgriffeinrichtung Io ist in Fig. 2 dargestellt.

Auf das obere Ende der Welle ~⁷j ist eine Platte 12 aufgesetzt. An dieser ist mittels einer Schraube

IJ) unter Zwischenlage einer Isolierung 14 ein Plattensatz 15 eines Plattenkondensators isoliert befestigt. Dieser besteht im wesentlichen aus einer beliebigen Anzahl von nach oben ragenden, zur Welle" koaxialen zylindrischen Ringen 16, die untereinander leitend verbunden sind. Der andere Plattensatz 17 des Plattenkondensators besteht aus ebensolchen zur Welle konzentrischen Ringen l8, die berührungsfrei in den Zwischenräumen der Ringe 16 angeordnet sind. Der zweite Plattensatz I7 ist mittels einer Schraube 19, isolierenden Zwischenlagen 2o und einem Kugellager 21 am Platt^nsatz I5 isoliert befestigt und drehbar gelagert. Der Plattensatz 17 kann daher bei Rotation der Welle drehfest gehalten werden, so da3 an ihm ein Anschlußkabel 22 zur Verbindung mit dem Meßgerät 11 angeschlossen werden kann. Mit dem sich mit der Welle drehenden Plattensatz I5 ist über die Schraube I3 das zur Elektrode 7 führende Kabel 9 verbunden.

Die gegenseitige Stellung der Plattensätze I5 und 17 und damit die Kapazität des von ihnen gebildeten Plattonkondensators ist von der Drehung der Welle völlig unabhängig, so daß über dem Platten-

kondensator eine von der Drehung der Welle unbeeinflußte Übertragung des Hochfrequenz-Meßsignals von der Elektrode 7 zum Meßgerät 11 stattfinden kann.

Claims (2)

Schutzansprüche

1. Rührbehälter oü.dgl. mit einer Vorrichtung zur kapazitiven Füllstandsanzeige, bestehend aus einer mit dem Rührwerk umlaufenden Elektrode, einer Einrichtung zum Abgreifen des Elektrodenmeßsignals von der Welle des Rührwerks außerhalb des Behälters und einer Meßeinrichtung zum Messen der Kapazität zwischen Elektrode und Behälterwand, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abgreifen des Meßsignals von der Welle als Plattenkondensator ausgebildet ist, dussen einer Plattensatz mit der Welle starr verbunden und dessen anderer Plattensatz drehfest ohne Berührung mit der Welle angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattensätze derart ausgebildet und angeordnet sind, daß sich ihr Abstand und ihre Flc.chenüberdeckung bei Rotation der Welle nicht ändern.

;). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch % _e _ k e η η ζ e i c h η e t, daß die Plattcnsätze aus zur Welle koaxialen Zylinderringon bestehen.