DE8902858U1

DE8902858U1 - Pegelmarke

Info

Publication number: DE8902858U1
Application number: DE8902858U
Authority: DE
Original assignee: BERLINER WASSER-BETRIEBE EIGENBETRIEB VON BERLIN 1000 BERLIN DE
Current assignee: BERLINER WASSER-BETRIEBE EIGENBETRIEB VON BERLIN 1000 BERLIN DE
Priority date: 1989-03-06
Filing date: 1989-03-06
Publication date: 1989-04-20

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Pegelmarke nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Es gibt Verfahrenstechniken, bei denen festgestellt ; 5 «erden muß, ob der durch eine sich abwärts bewegende, insbesondere fällende Strömung breiiger oösr schlastctartiger Massen, Suspensionen oder .?sucht.klebriger, elektrisch leitfähiger Schüttgüter erzeugte Pegelstand, eine vorbestimmte Höhe er.sieht hat. Wenn dieser Pegelstand erreicht ist, muß ein Signal erzeugt werden, um gegebennenfalls vorgeschaltete Anlagen abzuschalten oder einen Alarm anzuzeigen usw.. Es ist bekannt, als elektrische Pegelmarke kapazitive oder induktive Näherungsschalter zu verwenden. Diese Näherungsschalter weisen ein kapazitives oder induktives elektrisches Bauelement auf, das in der Nähe des zu überwachenden Pegelstandes angeordnet oder eingebaut ist. Wenn die sich abaärtsbewegende oder fallende Strömung aus breiigen oder schlammartigen Massen, Suspensionen oder feuchtklebrigen, elektrisch leitfähigen Schüttgütern besteht, tritt die Gefahr auf, daß an den induktiven oder kapazitiven elektrischen Pegelmarken Stoffe der Strömung haften bleiben, wodurch Fehlalarme oder Fehlanzeigen gegeben werden. Dies ist beispielsweise in Kläranlagen der Fall, in denen der anfallende Klärschlamm zentrifugiert und aus der Zentrifuge über einen Fallschacht einer Dickstoffpumpe zugeleitet wird. Diese Dickstoffpumpe fördert den zentrifugierten Schlamm in eine

21/89.p16

r« * · ti till
&igr; a · · &igr; I

I ■ · · · ■ ■ I

Schlammverbrennungsanlage. Wenn sich im Fallschacht, der aus der Zentrifuge austretende Schlamm bis auf eine vorbestimmte Höhe angestaut hat, muß dieser Zustand signalisiert werden, um die Zentrifuge abzuschalten. Beim Einsatz von elektrischen kapazitiven oder induktiven Pegelmarken treten seh?¹ häufig Fehlalarme auf, die zu unzumutbaren Standzeiten führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Pegelmarke zu schaffen, die sich«-,.- einen vorbestimmten Peg.2lstand anzeigt, der von einer sich abwärtsbewegenden, insbesondere fallenden Strömung der vorstehend bezeichneten Materialien erzeugt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die technische Lehre des Schutzanspruchs 1 gelöst.

Anstatt induktiver oder kapazitiver Modulo wird erfindungsgemäß ein ohmsches Element gewählt, das aus zwei im seitlichen Abstand voneinander angeordneten Stabelektroden gebildet wird. Diese Stabelektroden erstrecken sich unter einem stumpfen Winkel zur Richtung der Strömung in diese auf die gleiche Höhenlinie hinein. Diese Stabelektroden sind in einen, ein Ausgangssignal erzeugenden Schaltkreis derart eingeschaltet, daß beim Eintauchen der Stabelektroden in das sich stauende Material diese durch einen von diesem Material gebildeten Widerstand kurzgeschlossen werden. Dadurch wird im Schaltkreis ein Ausgangssignal erzeugt, das als Nutzsignal in

.10 gewünschter Weise für weitere Schaltzwecke oder zur Auslösung eines Alarms usw. verwendet werden kann.

21/89.p16

Mit Vorteil liegt der stumpfe Winkel, unter dem sich die Elektroden zur Richtung der Strömung erstrecken, im Pereich von 120° bis 150° und dieser Dinkel betrag

insbesondere 135°.

Durch den Abstand und die Neigung der Stabelektroden wird in vorteilhafter Weise eine Brückenbildung a"'; dem sich abwärtsbewegenden oder fallenden Material verhindertund M-iter ialtei Ie, die an den Stabelektroden I^ hängenbleiben, werden vom nachstrebenden, insbesondere nachfallenden Material mitgerissen.

Es hat sich gezeigt, daß die St^belektror'^n die Auf
prallgeschwindigkeit des sich al wartsbewegenden oder 'S fallenden Materials auffangen können, und daß eine aggrpssivp Atmosphäre und Feuchtigkeit die Funktionssicherheit nicht vermindert.

Mit besonderem Vorteil weisen die Stabelektroden eine -C leitfähig Spitze auf, die an einem isolierten Abschnitt angeordnet ist. Besondprs vorteilhaft ist es, die Stabelektroden aus einem Federstahlstah herzustellen, der von einem Isolationsmaterial umgeben ist. Bei dieser Ausführungsform wird eine besonders hohe Stabilität gegenüber Aufpral1 impulsen erreicht. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsfortn sind die Stabelektroden mit einem PVC-Schrumpfschlauch überzogen.

Falls eine Höheneinscellbarkeit der Pegelmarke erwünscht ist, werden die Stabelektroden an einem in der Strömung

21/89.D16

Y ohenverstel lbaren Träger montiert. Bei einer anderen Ausführungsform sind die Btabe1ektroden an einer Begrenzungswand einer Strömung angeordnet. Mit besonderem Vorteil sind dshei die Stabelektruden an einer, in

&tgr; die Begrenzungswand lösbar eingesetzten Klappe rentiert, die insbesondere aus Kunststoff besieht. Die Schaltelektronik wird bei dieser Ausführungsform auf der Rüt/.seite der Klappe angeordnet. Eine in Abstanden durchzuführende Reinigung wird durch diese Montage an der Klappe erleichtert.

Mit besonderem Vorteil ist der Schaltkreis so ausgelegt, daß die Stabelektroden zwischen einer Spannungsquelle und dem Schalteingang eines SCHMITT-Triggers geschaltet sind, dessen Ausgang mit der Basis eines Bpalttransistors verbunden ist, der in der Speiseleitung einer Schaltrelaisspule liegt. Wenn die Stabelektroden nicht in leitfähiges Material eintauchen, ist der BCHMITT-Trigger außer Betrieb. Sobald die Stabelektroden eintauchen, werden diese über den durch das Material gebildeten Widerstand kurzgschlossen, so daß ein Strom fließen kann, der den BCHMITT-Irigger schaltet. Dieser schaltet den Schalttransistor in den leitenden Zustand, so daß die Schaltrelaisspule von einem Strom durchflossen wird. Es werden Schaltkontakte betätigt, die verschiedene gewünschte Funtionen auslösen.

Zur Anpassung an Betriebsbedingungen wie Leitfähigkeit der Substanzen usw., können die Bezugs- und Schaltspannung des SCHMITT-Triggers über entsprechend geschaltete Potentiometer eingestellt werden.

21/89.p16

-10-

Ein Ausführungbeispiel der Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Bchnittansicht einer an

einer Begrenzungswand angeordneten Pegelmarke .

IQ Fig. 2 eine schematische Draufsicht, teilweise im Schnitt, gesehen von der Linie II-III der Figur 1 und

Fi^. 3 eine schematische Darstellung einer Schall_S tung.

An der Bpgrenzungswand 1 einer schematisch bei 2 durch einen Pfeil veranschaulichten Strömung sind zwei Stabelektroden 5 im Abstand a voneinander angeordnet.

^2r Die Stabelektroden 5 erstrecken sich von der Begrenzun^swand &igr; beim dargestellten Ausführunsbeispiel schräg nach unten und die Achsen dieser Stabelektroden 5 verlaufen unter einem stumpfen Winkel OCgegenüber der Strömungsrichtung A der Strömung 2. Die Stabelektroden erstrecken sich auf die schematisch bei 3 dargestellte Höhenlinie, die sich in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebeene erstreckt und die den zu überwachenden Pegelstand darstellt.

yig die Figuren zeigen, weisen die Stabelektroden einen

21/89.P16

Federstahlstab 8 auf, der von einem Isolationsmaterial 9 umgeben ist. Das Isolationsmaterial 9 ist au«=; einem aufgeschrumpften PVC-Sehlauch gebildet, der so aufge
schrumpft ist, daß eine leitende Spitze 7 des Federstahlstabs 8 frei bleibt. Die StabelektroJen sind in einer Klappe 10 montiert, die aufklapp- oder herausnehmbar in die Begrrnzungswand 1 eingebaut ist. Die atabelektroden 5 er: trecken sich durch die aus einem Kunststoff material bestehende Klappe hindurch und in einen.

an der Rückseite der Klappe 10 angebrachten Schaltkasten 19 hinein.

Die Begrenzungswand 1 kann insbesondere die Wand eines, einer Sch ^mmzentrifuge eines Klärwerkps nachgeschalte-'5 ten Fallschachtes sein.

Im Schaltkasten 19 befindet sich eine elektrische Schaltung, von der ein Ausführungsbeispiel in Figur 3 veranschaulicht ist. In die Speiseleitung 17 einer Relaisspule 18 ist ein Schalttransistor 16 eingeschaltet. Im durchgeschalteten Zustand wird der Spule 18 über den Schalttransistor 16 aus der Spannungsquelle 11 ein Strom lugeleitet, so daß diese Relaisspule 18 eine Schaltfunktion durchführen kann. Beim dagestellten Ausführungsbeispiel wird die Basis des Schalttransistors 19 zum Zwecke des Durchschaltens von einem SC.HMTTT-Trigger 12 beaufschlagt. Der Bezugseingang 14 des SCHMITT-Triggers 12 ist über die Potentiometer 20 mit der Spannungsquelle 11 verbunden. Die dargestellte Schaltung ermöglicht die Schaltschwelle des SCHMITT-Triggers 12 auf gewünschte oder erforderliche Werte einzustellen.

21/89.p16

In die Verbindungsleitung des Schalteingangs 13 des SCHMITf-Triggers 12 mit der Spannungsquelle 11 sind die beiden Stabelektroden 5 eingeschaltet. Wenn die beiden Stabelektroden s nicht eintauchen, d. h. wenn die beiden Stabelektroden 5 ohmisch nicht verbunden sind, erhält der Schalteingang 13 des Schmitt-Triggers 12 keine Spannung, so daß der Schalttransistor 16 nicht durchgeschaltet wird. Durch die Relaisspule 18 fließt kein Strom. Sobald die beiden Stabelektroden 5 in Material

¹^ eintauchen, d. h. sobald der Pegel diese Materials die Höhenlinie 3 erreicht hat, erzeugt das Material zwischen den Stabelektroden 5 einen Ohmschen Widerstand. Am Schalteingang 13 tritt eine mittels des Potentiometers 21 einstellbare Spannung auf. Der SCHMITT-Trigger 12

'5 schaltet den Transistor 16 durch, über die Speiseleitung 17 fließt zur Relaisspule 18 ein Strom. Die zugeordneten Relaiskontakte schalten und das Nutzsignal, das weiter verarbeitet wird, wird erzeugt.

21/89.pi 6

Claims

Patentanwalt DR. MICHAEL MAIKOUSKX

European Patent Attorney

Dr. KaikoHski Patentanwalt Xantener Str.10 D-IOOO Berlin Deutsche Patentamt 8000 München Or. iichatl hikonki, Dipl. -log.

Ianiwnr Strafe 10

&udiagr;-1000 Beriiu 15

Ttltfon 030/11/ Il SM 112 M

7*1« 1 13 366

se

Büro/Ofiict Hünchtn Saxiilliansträte 39 D-SOOe Sünchin 22 Telefon OiVU 16 V)

Ihv wichen: Your rof.

Hein Zei: ey ref. 21/89 Oatui;
Date:

06.03. 1989/Hl/Kro

Betrifft:

Anmelder: Berliner-Wasser-Betriebe, Berlin

1. In einer sich abwärts bewegenden, insbesondere fallenden Strömung breiiger oder schlamtnartiger Massen, Suspensionen oder feucht-klebriger, elektrisch leitfähiger Schüttgüter angeordnete elektrische Pegelmarke,

21/&THgr;9.&rgr;16

gekennzeichnet durch

1. zwei, im seitlichen Abstand (a> voneinander, sich unter einem stumpfen Winkel (^) zur

&zgr; Richtung <4) der Strömung (2^ in diese auf

die gleiche Höhenlinie (3) hineinerstreckende Stabelektroden (5), die

Ü 2. in einen, ein Aussgangssignal erzeugenden

f IO Schaltkreis (6) eingeschaltet sind.

I 2. Pegclnsarke

I dadurch gekennzeichnet, daß

15 1.1 der stumpfe Winkel (CC) im Sereich von 120* bir 150^ö liegt.

3. Pegelmarke nach Anspruch 1 oder 2 20 dadurch gekennzeichnet, daß

(■: 1.1.1 der stumpfe Winkel (OC) 135* beträgt.

&Ggr; A. Pegelmarke nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis

[ ■ 2 &sfgr; ³

h dadurch gekennzeichnet, da3

1.2 die Stabelektroden (5) eine leitfähige Spitze

30

21/89.P16

'«· ■ · > · Il UM Il : i

• · »II I » I 1..'

&igr;·· > tit· &igr; * &igr; t,

» · I 1 1 I I 1 I If₁

* * 11)1 t · » I ) ;

Il I I It Il

••'-3-

(7) aufweisen.

5. Pegelmarke nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis A

dadurch gekennzeichnet, daß

1.2.1 die Stabelektroden ₄S) aus einem Federstahlstab (8) bestehen, der von einem Isolationsmaterial (9) umgeben ist.

6. Pegelmarke nach Anspruch A oder 5

dadurch gekennzeichnet, daß
15

1.2.2 die Stabelektroden (5) mit einem PVC-Schrumpfschlauch überzogen sind.

7. Pegelmarke nach mindestens einem der Anspüche 1 bis 6

dadurch gekennzeichnet, daß

1.3 die Stabelektroden <5) an einem in der Strömung (25 höhenverstellbaren Träger mon

tiert sind.

8. Pegelmarke nach mindestens einem der Anspüche 1 bis 6

dadurch gekennzeichnet, daß

21/89.p16

&igr; &igr; » I

-4

1.4 die Stabelektroden (5) an einer Begrenzungswand (1) der Strömung (2) angeordnet sind.

9. Pegelmarke nach Anspruch 8
dadurch gekennzeichnet, daß

1.4.1 die Stabelektroden (5) an einer in di<· Begrenzungsuanti M) lösbar eingesetzten Klappe I₁, (10) montiert sind.

10. Pegelmarke na<h Anspruch 9

dadurch gekennzeichnet, daß

1.4.1.1 die Klappe (10) aus Kunststoff besteht.

11. Pegelmarke nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis

1 0

dadurch gekennzeichnet, daß

2.1 die Elektroden (5) zwischen eine Spannungsquelle (11) und den Schalteingang (13) eine? SCHMITT-Triggers (12) geschaltet sind, desser

Ausgang (15) mit der Basis eines Schalttransistors (16) verbunden ist, der in der Speiseleitung (17) einer Relaisspule (18) liegt.

3® 12. Pegelmarke nach Anspruch 11
21/89.p16

• *t «i ti ir ti &igr;

··· Il I t tf III ■·

• * · t * t f I t I If

* a &bgr;* ·■ ·■■! *■ ill »■

* 4

• ·· a · a « «ti I«··

• t a a a a ···· Ii ·

¹ ' · E ai al ·» «a ti a·

dadurch gekennzeichnet, daß

die Bezugs- und Bchaltspanmng des SCHMITT-Toiggers (12) einstellbar¹ sind.

21/89.p16