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Flüssigkeitsstandanzeiger, insbesondere Tankinhaltsmesser
Die Erfindung
betrifft einen Flüssigkeitsstandanzeiger, insbesondere einen Tankinhaltsmesser,
mit einer elektrischen Flüssigkeitsspiegelabtastvorrichtung, vorzugsweise mit einer
solchen, bei welcher der eine Kontaktteil an einem Schwimmer sitzt und der andere
Teil durch einen umsteuerbaren Motor, z. B. mittels einer Seilwinde, dem Schwimmer
nachgesteuert wird, wobei die Drehung des Nachführmotors ein Maß für die Niveanänderung
der Flüssigkeit ist.
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Bei derartigen Tankinhaltsmessern besteht das Bedürfnis, das einwandfreie
Arbeiten Ider Abtasteinrichtung zwischendurch zu kontrollieren, d. h. festzustellen,
ob die von dem mit dem Nachdrehmotor gekuppelten Zählwerk angezeigten Daten den
tatsächlichen Standhöhe im Tank entsprechen.
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Es wäre also erwünscht, jederzeit eine Nullpunktskontrolle durchführen
zu können. Dies ist jedoch mit den bisherigen Flüssigkeitsspiegelabtastvorrichtungen
nicht ohne weiteres möglich.
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Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, diese Möglichkeit
zu schaffen, ohne daß es hierzu eines wesentlichen zusätzlichen Aufwandes bedarf.
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Gemäß der Erfindung ist die elektrische Kontakteinrichtung so ausgebildet,
daß sie auch innerhalb der Flüssigkeit arbeitet und zwecks Nullpunktskontrolle die
geeichte Lage eines vorzugsweise am Tankboden bzw. in dessen Nähe vorhandenen Kontaktgebers
abzutasten gestattet. Hat man es mit einer Abtastvorrichtung zu tun, bei welcher,
wie gesagt, der eine Teil der Kontakteinrichtung an einem Schwimmer sitzt, so kann
man beispielsweise dessen Kontaktteil als Nullpunktskontaktgeber benutzen, wenn
man den Schwimmer zwecks Nullpunktskontrolle vorübergehend auf den Tankboden bzw.
auf eine in dessen Nähe angeordnete Pegel
platte absenkt. Zumeist
ist der Schwimmer an dem häufig rohrförmig ausgebildeten Tragkörper federnd nachgiebig
angelenkt, welcher den nachgesteuerten Kontaktteil trägt. In diesem Fall kann das
Absenken des Schwimmers einfach durch Absenken dieses Tragkörpers erfolgen, indem
die Kontaktfolgeeinrichtung vorübergehend abgeschaltet und der Nachführmotor unmittelbar
auf Senken geschaltet wird.
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Polt man während des Absenkens die Kontakteinrichtung um und ist in
weiterer Ausbildung der Erfindung der Tragkörper so ausgebildet, daß er beim Aufsetzen
eines in diesem geführten Fallstiftes auf der Pegelplatte dem Schwimmer eine zusätzliche
Abwärtsbewegung erteilt, so pendelt der Tragkörper mit dem Nachführkontakt um die
durch die Pegelpiatte bestimmte Standhöhe.
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Dieses Ausführungsbeispiel veranschaulicht dic Zeichnung in schematisierter
Darstellung.
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Mit I ist beispielsweise der Flüssigkeitsspiegei in einem stationären
großen Benzintank bezeichnet.
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Außerhalb des Tanks ist eine Seiltrommel angeordnet, deren Achse mechanisch
mit einem umsteuerbaren Elektromotor 3, einem Zählwerk 4 sowie mit einem Gebersystem
5 eines elektrischen Fernübertragungssystems gekuppelt ist. An zwei Seilen 6 und
7, welche gleichzeitig als Stromkabel ausgebildet sind, ist ein rohrförmiger Schutzkörper
8 aufgehängt, an welchem ein Magnet g sowie eine magnetisch betätigbare Quecksilberschnappschaltröhre
io fest montiert sind. Innerhalb des Rohrkörpers 8 ist ein Schwimmer II vorgesehen,
der den Höhenbewegungen des Flüssigkeitsspiegels frei folgen kann. Der Schwimmer
trägt an dem Hebelsystem I2, I3 eine Fahne 14, welche zwischen dem Auslösemagneten
g und der Schaltröhre I0 spielt und den magnetischen Fluß des Magneten zum Schaltkontakt
15 der Schaltröhre abzuschirmen gestattet. In einer ganz bestimmten Lage zum Magneten
gibt die Fahne den Kraftfluß frei. Der Fahnenträger I3 ist über eine Blattfeder
16 an der Innenwandung des Rohrkörpers 8 abgestützt und wird im wesentlichen durch
den Träger I2 gehalten, der, wie ersichtlich, ebenfalls über Blattfedern I7, I8
einmal am Schwimmer II bzw. am Teil I3 befestigt ist. Durch diese Halterung der
Abschirmfahne wird einmal erreicht, daß der horizontale Abstand zwischen Fahne und
Magneten sowie zwischen Fahne und Schaltröhre (Zentrierung) im wesentlichen erhalten
bleibt; andererseits ergibt sich der Vorteil einer Hebelübersetzung, so daß die
Schwimmerbewegung vergrößert durch die Fahne angezeigt wird.
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In dem die Schaltröhre 10 enthaltenden Steuerstromkreis A liegen
eine Trockenbatterie 19 sowie ein Tauchspulensystem 20. Der Hub der Tauchspule 21
wird dazu benutzt, mechanisch den Auslösemagneten 22 zu betätigen, welcher mit zwei
magnetisch auslösbaren Quecksilberschaltröhren 23 und 24 zusammenwirkt. Diese Schaitröhren
dienen der Umsteuerung des Nachführmotors 3, beispielsweise in der Weise, daß die
Schaltröhre 23 die Links-, das Schaltrohr 24 die Rechtsbewegung des Motors 3 durch
entsprechende Stromumschaltung bewirkt. Im vorliegenden Fall ist die Anordnung so
getroffen, daß das Abtasten des Schwimmerstandes ständig erfolgt, auch wenn keine
Niveauänderungen Ides Flüssigkeitsspiegels auftreten.
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Selbstverständlich kann man durch entsprechende Maßnahmen, z. B. für
eine nur periodisch erfolgende Nachsteuerung, sorgen etwa dadurch, daß man den Nachfolgemotor
mittels einer Kontaktuhr periodisch ein- und ausschaltet.
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Die Wirkungsweise der dargestellten Einrichtung ist folgende: Bei
der dargestellten Kontaktunterbrechung an der Schaltröhre 10 ist das Tauchspulensystem
20, 21 stromlos. Der Auslösemagnet 22 ist hierbei der linken Schaltröhre 23 genähert,
die somit Kontakt gibt, so daß der Motor 3 in der Richtung umläuft, bei welcher
die Seiltrommel das Kabel abwickeln läßt. Der Rohrkörper 8 wird hierbei also etwas
abgesenkt, wodurch die Quecksilberschaltröhre 10 und der Magnet g aus dem Wirkungsbereich
der Abschirmfahne kommen, so daß ein Schalten (Stromschluß) der Röhre 10 erfolgt.
Das Tauchspulensystem 20, 21 erhält somit Strom. Der Hub der Tauchspule bewirkt
ein Annähern des Auslösemagneten 22 an die rechte Schaltröhre 24, wodurch der Nachführmotor
in entgegengesetzter Richtung zu laufen beginnt und die Seiltrommel den Rohrkörper
8 hierdurch wieder nach oben bewegt, bis wieder eine Stromunterbrechung an der (Dkuecksilberschaltröhre
10 durch das Dazwischentreten der Fahne erfolgt. Es wiederholen sich dann die bereits
geschilderten Vorgänge. Es erfolgt somit eine ständige, wenn auch sehr kleine Auf-
und Abwärtsbewegung des Rohrkörpers, wobei dieser etwaigen Niveanänderungen des
Flüssigk itsspiegels folgt. Die Drehung des Nachiführmotors ist hierbei ein Maß
für die vertikale Schwimmerbewegung.
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Zur Nullpunktskontrolle der Abtasteinrichtung wird folgendermaßen
vorgegangen: Mittels einer entsprechend ausgebildeten Umschaltvorrichtung U wird
z. B. durch Betätigen eines Stufenschalters die elektrische Kontaktfolgeeinrichtung
9, I0, 14, 20 bis 24 kurzzeitig völlig abgeschaltet und der Nachführmotor 3 unmittelbar
auf Senken geschaltet. Der ausreichend schwer bemessene Rohrkörper 8 wird dann in
die Flüssigkeit hinabgesenkt und zieht hierbei den Schwimmer mit sich. Durch die
erhöhte Auftriebskraft des jetzt vollständig in der Flüssigkeit befrndlichlen Schwimmers
drängt dieser etwas nach oben und nimmt eine Lage relativ zum Rohrkörper ein, bei
welcher die Abschirmfalhne 14 sich oberhalb der Verbindungslinie M'agnet-Schaltröhre
befindet. Noch während des Absenkens wird durch Betätigen des Stufenschalters der
Umschaltvorrichtung U die Kontaktfolgeeinrichtung wieder eingeschaltet, und zwar
umgepolt. Setzt schließlich beim Erreichen einer am Tankboden vorgesehenen Pegelplatte
ein im Rohrkörper 8 bei 25 geführter Falistift 26 auf diese Pegelplatte auf, so
wird dem Schwimmer 11 zwangsläufig eine zusätzliche Abwärtsbewegung erteilt. Diesem
Zweck dient folgende Einrichtung am Schwimmer bzw. Rohrkörper: Unterhalb des Schwimmers
sitzt an dessen Boden
ein gabelförmiger Ansatz 27. In diesen greift
der linke Arm eines doppelarmigen Hebels 28, der wander Innenwandung des Rohrkörpers
8 bei 29 drehbar gelagert ist, und zwar mittels eines an der Innenwandung fest montierten
Ansatzes 30. Der rechte Arm des Hebels 28 stützt sich über das Winkelstück 3 I an
dem mit letzterem fest verbundenen Fall stift 26 ab. 32 ist eine Zugfeder, die mit
ihrem einen Ende am rechten Arm des Hebels 28 angreift und mit ihrem anderen Ende
innen am Rohrkörper 8 befestigt ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß beim
Aufsetzen des Fallstiftes auf die am Tankboden angeordnete Pegeiplatte durch Niederdrücken
des sich abwärts bewegenden Tragkörpers S der Schwimmer II relativ zum Tragkörper
8 nach unten gezogen wird. Hierbei kommt die Abschirmfahne wieder in den Bereich
des Magneten, so daß eine Kontaktgabe erfolgt, d. h. ein Öffnen des Stromkreises.
Da die Kontakteinrichtung, wie gesagt, vorher umgepolt war, erfolgt daher ein Anheben
des Tragkörpers. Hierbei entfernt sich der Fallstift wieder von der Pegelplatte;
gleichzeitig weicht der Schwimmer wieder nach oben aus, so daß der Kontaktstromkreis
wieder geschlossen wird und das Wiederabsenken des Rohrkörpers erfolgt.
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Dieses Spiel wiederholt sich ständig, so daß ein dauerndes Pendeln
der Abtasteinrichtung um die durch die Pegelplatte bestimmte Standhöhe erfolgt.
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Die Angaben des Anzeigezählwerks 4 können jetzt überprüft und gegebenenfalls
entsprechende Berichtigungen vorgenommen werden.
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Ist die Kontrolle Ibheendet, so wird durch Betätigen des Stufenschalters
der Nachdrehmotor wieder unmittelbar auf Heben geschaltet und anschließend die Kontakffolgeeinrichtung
wieder umgepolt. Die Abtasteinrichtung arbeitet dann wieder in der üblichen Weise
und pendelt um die Flüssigkeitsoberfläche.
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Als besonders geeignet für das Arbeiten auch innerhalb der Flüssigkeit
hat sich die beschriebene Kontakteinrichtung herausgestellt, welche aus der magnetisch
betätigbaren Quecksilberschaltröhre besteht, gegebenenfalls kombiniert, jedoch nicht
unbedingt erforderlich, mit einer Abschirmfahne.
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Der Erfindungsvorschlag ist natürlich nicht auf die Verwendung dieser
Kontakteinrichtung beschränkt.
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Es kommen beispielsweise auch photoelektrisch arbeitende Kontakteinrichtungen
in Frage. Von untergeordneter Bedeutung ist für den Erfindungsgedanken natürlich
auch, in welcher Weise der Schwimmer abgesenkt wird. Andererseits sind natürlich
auch Einrichtungen denkbar, bei denen der Schwimmer nicht abgesenkt wird, sondern
ein zusätzlicher besonderer Kontaktgeber am Tankboden bzw. in dessen Nähe von vornherein
angeordnet ist, welcher durch den nachgesteuerten Kontaktträger, der abgesenkt wird,
abgetastet wird.
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Schließlich kann der Erfindungsvorschlag natürlich auch bei solchen
Flüssigkeitsspiegelfolgevorrichtungen Anwendung finden, wo man auf einen besonderen
Schwimmer verzichten kann, also in den Fällen, wo nur ein Folgekontakt vorgesehen
ist und die Flüssigkeit selbst (infolge ihrer Leitfähigkeit) den anderen Kontakt
bildet. In diesen Fällen kann beispielsweise am Tankboden ein besonderer Kontakt
vorgesehen sein, z. B. ein gegenüber der Flüssigkeit wesentlich besserer Leiter.
Im übrigen muß, wenn auch zweckmäßig, der in der Flüssigkeit vorzusehende Kontaktgeber
nicht unbedingt am Tankboden angeordnet sein. Wesentlich ist nur, daß er eine bekannte
(geeichte) Lage aufweist, die als absoluter Bezugspunkt für die Kontrolle dienen
kann.