DEP0054562DA - Inhaltsanzeiger für Flüssigkeitsbehälter - Google Patents

Description

Inhaltsanzeiger für Flüssigkeitsbehälter
mit Anaeigei'ernübert ragung.

Beschreibung.

Inhaltsanzeiger für allseitig geschlossene Pltii sigkeitsbehälter sind in verschiedenen Ausführungen bekannt.Meist wird der flüssigkeitsstand und damit der Behälterinhalt durch in der Behälterwand angebrachte Schaugläser oder durch ausserhalb des Be-

xi(X.i*.ot i

hälters angeordnete und mit dem Behälter verbundene Soteeragläser kenntlich gemacht.Statt Schau- und Standgläser werden auch innerhalb der Behälter angeordnete* ^Schwimmer verwendet,deren jeweiliger StanA ausserhalb der Behälter in bekannter Weise sichtbar gemacht wird. ,

Der Gegenstand der oot ist ein Inhaltsanzeiger,der den Inhalt geschlossener flüssigkeitsbehälter in ganz neuer eigenartiger Weise ausserhalb der Behälter/cenntlich macht.EJf besteht aus einem Hohlkörper,meist allseitig geschlos-

n
senear Rohr,dessen Unterkante bei leerem Behälter bis auf den Boden des Behälters reicht und dessen Oberkante bei gefülltem Behälter mit dem Behälterdeckel abschneidet.Das Eigengewicht des Hohlkörpers ist in der tiefsten Stellung durch eine feder »ollkommen ausgeglichen.Wird nun der Behälter mit flüssigkeit gefüllt, so wird das Gewicht des Hohlkörpers um das Volumen des eingetauch-

4
ten Teiles mal dem {Spezifischen Gewicht der flüssigkeit leichter und der Hohlkörper bewegt sich nach oben oder übt einen mit wachsender Eintauchtiefe wachsenden Druck nach oben aus.Durch Messung der Aufwärtsbewegung oder des Druckes ist die Höhe des flüssig-

keitsstandes

keitsstandes und damit der Inhalt der im Behälter enthaltenen Flü#- sigkeit gegebenes handelt sich also bei dem hier beschriebenen System nicht um einen Schwimmer,der auf Schwimmertiefe eingetaucht §ich analog dem Flüssigkeitsspiegel bewegt,sondern um einen federnd aufgehängten Hohlkörper mit je nach flüssigkeitsstand sich änderndem Druck oder Hub«

Zum unterschied vom Schwimmer soll dieses neuartige Maschinenelement mit "Tauchkörper" bezeichnet werden»

Im Folgenden sollen anhand der sehematisehen Abbildungen einige der vielen möglichen Ausführungsformen nach dem Tauehkörpersystem beschrieben werden.

Abb.I zeigt einen Behälter mit eingebautem Inhaltsanzeiger in tifster Stellung d.h., bei leerem Behälter ο

A ist der Behälter,B der Tauchkörper,C die Entlastungsfeder, D der mit dem Tauchkörper fest verbundene Zeiger,der auf der in Hauminhalte eingeteilten Skala E den jeweiligen Behälterinhalt anzeigt .Die Feder C sitzt entweder lose oder fest eingespannt zwischen ihren Federtellern «Im ersten Falle muss das G-e samt gewicht des Tauchkörpers mindestens gleich dem Gewicht der von dem Tauchkörper bei ganz gefülltem Behälter verdrängten Flüssigkeit seinfdie Entlasttungi feder wird nur auf Drmek beansprucht und der Tauchkörper macht lediglieh eine Hubbewegung.Im zweiten Falle ist nur das wirkliche Gewicht des Tauchkö'rpers auszugleichen,dann wird die Feder erst auf Druck und dann auf Zug beansprucht.Der Tauchkörper wird leichter und die Feder schwächer ausgeführt,wodurch der Apparat leicher anspricht| ausserdem ergi^bt die zweite Anordnung eine vorzügliche elastische Führung des Tauchkörpers und verhindert bei Schrägsellung des Behälters z.B. bei Einbau in Land- und Wasserfahrzeuge Beschädigung der Anzeigevorrichtung«Bei stationärer Anordnung ist eüae Führung nicht

erfarderlich.

Leinem mit erforderlich.Die Anzeigevorrichtung ist mit* Schauglas versehenen

Gehäuse abgedeckt und auf der Grundplatte F montiert| die Grundplatte F besteht aus dem Befestigungsflansch und einem in den Behält! reichenden Rohr,auf welches der untere Federteller aufgeschraubt ist

In Abb.2 ist eine Anordnung mit auf der Grundplatte horizontal gelagerter drehbarer Zeigerwelle dargestellt.£u£ der Zeigerwelle ist eine Schnurrolle befestigt,an deren Schnur der Tauchkörper aufgehängt ist„Durch eine Spiralfeder wirä die Welle stets nach rechts gedreht und die Schnur straff gehalten.Durch Einschaltung eines Winkeltriebs (siehe Abb .2 obere Seitenansicht),kann die Zeigerplatte in jeder gewünschten Schrägstellung angeordnet werden.

Eine weitere Ausführungsform ergi|bt sich,wenn die o.a. Spiralfeder so stark ausgeführt wird,dass sie als Belastungsfeder dienen kann«In diesem Falle ist das Spiralfedergehäuse als Schnurrolle ausgebildet und läuft lose auf der fest eingebauten horizontalen Welle,hier bei wird die Feder einerseits mit der Welle und andrerseits mit dem Fe dergehäuse fest verbunden(siehe Abb«2 Seitenansicht unten).

Die Anordnung nach Abb.2 hat den Vorteil kleinerer Bauhöhe bei grösserem Anseigebereich.

Die im Vorgang beschriebenen Ausführungen sind nicht für lernmeldung,'sondern nur für unmittelbare Ablesung auf dem Behälter geeignet.Bei druckfester Ausführung der Anzeigevorrichtung sind/sie für Behälter mit Innen- bzw. Aussendruek anwendbar.

Für Anzeigefirnübertragung bestimmte Ausführungen sind in Abb.3»4»5 τι.6 dargestellt.

Für kürzere Entfernungen z.B. vom Brennstofftank zum Armaturenbrett bei Motorfahrzeugen oder bei Stationären mnd Schiffsdieselmotoren vom Brennstoffhochbehälter zum Steuerstand eignetyfeich die Ausführung nach Abb.3 °

Tauchkörper B und Entlastungsfeder sind wie im Abb.iu.2 aus—

freftihrt,

ausgeführt .Zwischen Tauchkörper B und Grundplatte F ist das hochelastische Wellrohr I eingeschaltet.Geeignete Wellrohre werden aus Gummi,Kunststoffen oder met.Feinblechen fabrikmässig hergestellt5 für einfache Anlagen genügt statt des Wellrohres auch ein Gummiball. In der Anzeigevorrichtung K ist ein Wellrohr L eingebaut und mit dem ersten Wellrohr mittels einer Rohrleitung verbunden.Wird beim. Füllen des Behälters das Wellrohr I durch den Auftrieb des Tauchkörpers zusammengepresst ,so wird das Wellrohr L ausgedehnt und umgekehrt.Das Wellrohr L ist mit einem Zeiger versehen,der auf einer Skala den jeweiligen Behälterinhalt anzeigt.

Schaltet man in die Yerbindungsleitung einen Flüssigkeitsmesser ein,wie auf der linken Seite der Abb. dargestellt,so ist die Inhaltsanzeige hierdurch gegeben und das Wellrohr L dient lediglich zum Auffangen der durchlaufenden Flüssigkeitsmenge.

Eine besonders vorteilhafte und namentlich für grössere Ausführungen geeignete Anordnung zeigt Abb. 4 .

Hier ist das Wellrohr durch ein System rohrartig zusammen— geschweisster Membranen ersetzt.Derartige Aggregate werden unter dem Hamen "Metall-Faltenbalg-Federungskörper" fabrikmässig hergestellt. An den Faltenbalg ist unmittelbar oder mittels einer Rohrleitung ein normaler Druckmesser angeschlossen.Faltenbalg und leitung sind mit der Uebertragungsflüssigkeit gefüllt.Der Auftriebsdruck des Tauchkörpers wird mittels des Druckmessers gemessen und dadurch der Behälterinhalt angezeigt.

Die Gesamtänderung des Druckkörpers entspricht der Längenänderung der Druckdose(Faltenbalg) und ist so unbedeutend,dass sie praktisch gleich 0 gesetzt werden kann.Infolgedessen kann der Tauchkörper in einfacher Weise sicherer als im Torgang beschrieben gegen Stösse und Lageänderungen gehaltert werdeni eine solche federnde Halterung ist im unteren Teil der Abbildung 4 dargestellt. Die in

Abb. 3 und 4 gezeigten Konstruktionen sind nicht für Behälter mit innerem

nerem üeber- Tdzw. unterdruck·vorgesehen.Da bei einer Fernmeldeanlage ρ nach dem Tauchkörpersystem die Gesamtanlage stets im statischen Gleicl; gewicht sein muss,ist der Einfluss von Temperaturänderungen auf die Anzeigegenauigkeit praktisch so geringfügig,dass sie für die Mehrzahl der Anwendungsfälle "bei einer der Entfernung angepassten Konstruktion bedeutungslos ist.

In sehematischer Darstellung zeigen Abb»5 u.6 Ausführungen, welche sowohl gegen üeberdruck oder Unterdrück als auch gegen Temperaturdifferenzen unempfindlich sind.

In Abb. 5 ist der Tauchkörper zwischen den Wellrohren M und ET im Behälter eingebaut,die Entlastungsfeder ist durch die Eigenfederung der Wellrohre ersetzt.Ton jedem Wellrohr führt eine Rohrleitung zu den beiden mittels des Zeigerträgers Έ verbundene» Κ#ί1τοϊΗΤ$η B*und S. Die Bewegung des Tauchkörpers wird hydraulisch auf den Zeigerträger P übertragen und dadurch die Inhaltsaüaeige vermittelt.

Statt der Wellrohranzeigevorrichtung kann auch eine Flüssigkeit smessuhr eingeschaltet werden.

Innendrucke der Behälter gleichen sich durch die beiderseits angeschlossenen. Rohrleitungen aus?Temperaturdifferenzen werden in den Rohrleitungen⁰aufgefangen,vorausgesetzt,dass die Rohrleitungen gleich Ii lang und unmittelbar nebeneinander verlegt sind.

Elektrische Fernanzeige ist bekannt z.B.für Uhren,für Standanzeigen von Talsperren,Hub- und Drehbrücken u.a.,im Wesentlichen aber nur für grössere Objekte.Allgemeinverwendung haben derartige Anlagen wegen ihrer Kompliziertheit und Kostspieligkeit bisher nicht gefunden. In Abb.6 ist eine elektrische Fernübertragung dargestellt,die der Eigenart des Tauchkörpersystems.angepasst ist und Wesentlich geringere Anlagekosten erfordert.

Die Grundplatte F besteht wie bisher aus einem in den Behälter

ragenden Rohr mit Befestigungsflansch.In das nach oben verlängerte Rohr

ist

ist das elektrische Aggregat eingebaut .Dieses ist ähnlich einem Indukto-* rium oder Trafo mit in der Aussenspule verschiebbar geführter Innenspule. Letzt ere^det mit dem Tauchkörper mittels zweier Kardangelenke verbunden. Von der Innenspule führt eine Doppelleitung zur Stromquelle, von der Aussenspule eine Doppelleitung zur Anzeigevorrichtung.Letztere besteht aus einem Spannungsmesser, dessen Spannungsskala durch eine Behälterinhaltsskela ersetzt ist.Die auf die Gesamtanordnung wirkenden Kräfte—-Tauchkörperauf trieb, iederspanrmng und innere Kräfte des elektr. Aggregats— müsse« so zueinander abgestimmt sein,das der beabsichtigte Zweck erreicht wird,d.h. mit wachsender Auftriebskraft soll die in der Aussenspule indizierte Spannung steigen und mit sich vermindernder Auftriebskraft sinken.Die jeweilige Messung der Spannung ergi^bt dann die Inhaltsanzeige.Da der Spannungsverlust in der Leitung für die Längeneinheit bekannt ist,ist die Skala je nach Entfernung einzustellen.

Pur alle bisher beschriebenen Ausführungen gilt allgemein noch Folgendes* Statt den Anzeigeapparat in den Behälter selbst einzubauen,kann derselbe auch in einem besonderen Behälter eingebaut sein, der mit dem eigentlichen Behälter mittels Rohrleitung verbunden ist. Diese Rohrleitung kann in den meisten Fällen,namentlich bei nachträglichem Einbau all vorhandene Rohrleitungen angeschlossen werden* Dieyim YörgangVbereits erwaHnien Ϋorΐeile desyi

syetems gegenüber bekannten Konstruktionen sind nachfolgend noch einmal kurz zusammengefasst ι

Standgläser sind ausserhalb der Behälter angebracht,sind zerbrechlich und erfordern nachziehbare Dichtungen.Wegen ihrer Zerbrech· liohkeit sind sie vielfach mit besonderem Bruchschutz versehen.Je nach Behälterinhalt sind sie leicht verschmutzt und schlecht durchsichtig. In die Behälterwand eingesetzte Schaugläser sind zwar weniger leicht zerbrechlich,haben aber sonst dieselben Mangel wie Staryfgläserjdazu kommt noch ,dass die Dichtungen nicht nachziehbar sind und namentlich

bei

bei Erschütterungen schnell undicht werden und Veranlassung geben sur Anbringung von Leckgefässen oder sogar Leckleitungen (Schiffbau) . Bei Nachdichtung oder Auswechslung τ?οη Schaugläsern müssen die Behälter entleert und die angeschlossenen Maschinen stillgesetzt werden. Bei Bruch von Stand- oder Schmugläsern laufen die Behälter leer,was nicht nur sehr unangenehm,sondern bei Brennstoffbehältern auch gefährlich ist.Schwimmerkonsruktionen erfordern Führungen,bei Hebelschwimmern unerwünschte |!elenke ,sehr viel Platz und zwecks Üinbau und Kontrolle abnehmbare Behälterdeckelsäuseere Sichtbarmachung des Plüssigte keitsatandes ist kompliziertjPernanzeigeübertragung nur für ganz grosse Objekte ausgeführt.

In sehr vielen Eällen,wo Kenntnis von Inhalt oder Flüssigkeitsstand von Behältern notwendig oder zum mindesten erwünscht ist, behilft man sich auch heute noch mit recht primitiven Mitteln z.B. Peilstöcken und Probierhähnen,aber doch nur deshalb,weil ein wirklich allgemein brauchbarer Inhaltsanzeiger bisher nicht vorhanden war.

Alle die o.e.. üebelstänie werden durch Anwendung des Tauchkörpersystems vermieden und dadurch einem wirklich vorliegenden Bedürfnis auf ganz neue,eigenartige leise abgeholfen.damit bedeutet die Erfindung des Inhaltsanzeigers nach dem Tauchkörpersystem einen ganz bedeutenden technischen Fortschritt.

Claims (6)

1. Inhaltsansexger für flüssigkeitehehälter
   mit Anzeigefernübertragung.

   Patentansprüche.

   I)₀ Inhaltsanzeiger für Flüssigkeitsbehälter,dadurch gekennzeichnet, dass ein mit"Tauchkörper" "bezeichneter Hohlkörper,dessen Unte*- kante bei leerem Behälter und dessen Oberkante zuzüglich Hub gleichzeitig mit dem Behälterdeckel abschneidet und dessen Gewicht durch eine Feder entlastet ist,durch seinen mit wachsender Füllung wachsenden Auftrieb Bewegung oder Druck nach oben erhält, durch deren iüessung die Inhaltsanzeige bewirkt wird»
2. 2). Ätts-f-üferiinf —■geiräes Anspruch !,dadurch gekenn/zeiehnet,dass die

   Auftrieb ^bewegung des Tauchkörpers in4iner auf dem Behälterdeckel angeordneten Anzeigevorrichtung gemessen wird.
3. 3). ÄttSÄ4fe»«i»g^g€iiBä;S.S:-Anspruch I ,dadurch gekennzeichnet ,dass Auf tr ie druck.LH.nd Bewegung des Tauchkörpers auf ein Wellrohr einwirken und hydraulisch auf ein in der Anzeigevorrichtung eingebautes Wellrohr übertragen werden -fe-s-w-. die MengeySer ifolge der Tauchkörperbewegung verdrängten Flüssigkeit mittels einer Messuhr registriert wird.
4. 4) ο -A^ja-&fi*hrung-~gemäss Anspruch I,d8durch gekenn^aeichnet,dass der Auftriebsdruck des Tauchkörpers auf eine hydraulische Druckdose einwirkt,deren Druck mittels Druckmesser gemessen wird.
5. 5). A-msi^ätesaag^eiaes Inhaltsanzeiger^ f-ür hydraulische^gegen Behälterdruck und Temperaturdifferenzen unempfindlicherFernübertra— gung.dadurch gekennzeichnet,dass der Tauchkörper zwischen zwei im Behälterboden tesa. Deckel gehalterten Wellrohren schwimmend eingebaut ist und mittels Rohrleitungen hydraulisch mit einer ähnlichen Wellrohranordnung der Anzeigevorrichtung verbunden ist; statt der Wellrohranordnung kann eine Flüssigkeitsmessuhr in die Verbindungsrohrleitung' eingeschaltet werden.
6. 6)0 ·Α&θ#αι»«Α-§-»©ΐ&βΑ.· Inhaltsanzeiger^ für elektrische/"Fernübertragung, dadurch gekeon/zeichnet, dass Aufwärtsbewegung und Auftriebsdruck des -Tauchkörpers auf die verschiebbare Innen- b-aw. Aussenspule
   eines Transformators derart einwirken,dass durch den Tauchkörper*· auftrieb die induzierte Stromspannung beeinflusst und durch deren Messung mittels eines Spannungsmessers die Inhaltsanzeige bewerkstelligt wird.