SE457751B - Elektromekanisk nivaamaetapparat - Google Patents

Description

457 751 genom en vridmomentavkännare ansluten till drivaxeln hos mät- bandspolen, vilken å momentet ena sidan känner av minskningen av vikt- vid påsättning av avkänningsvikten på ytan av fyll- godset, för att växla elektromotorn, och å avkänner den andra sidan ökning av vridmomentet som inträder vid slutet av uppspolningsförloppet när medbringaren griper röret och rör sig uppåt mot fjäderkraften. Kopplingsanordningar av detta slag är förhållandevis komplicerade och dyra mekaniska konstruktioner, vilka dessutom erfordrar en noggrann injustering för anpassning till de förhandenvarande bestående vridmomentförhållandena. Eftersom vridmomentförhâllandena kan ändras i drift, speciellt vid fyllgods vilka kan förorsaka ansatsbildningar, uppstår en betydande fara för driftsstör- ningar, vilka antingen kan leda till en felaktig visning av nivån, eller till och med till skador på anordningen, när elektromotorn vid slutet av uppspolningsförloppet icke korrekt kopplas från.

Enligt DT-GM 7 031 884 är det känt, att vid en elektro- mekanisk nivåmätanordning av liknande slag för frånkoppling av elektromotorn vid slutet av uppspolningsförloppet i mätband- kammaren anordna en kopplingshävarm, vilken vid slutet av upp- spolningsförloppet vrids och grips av en medbringare vilken är fastsatt på mätbandet; denna kopplingshävarm manövrerar en om- kopplare, viken kopplar från elektromotorn. Kopplingshävarmen uppvisar en mekaniskt rörligt del, vilken är anbringad ' 1 mät- kammaren, vilken står i förbindelse med det inre av behållaren.

Elektromekaniska nivåmätanordningar av detta slag används dock företrädesvis för mätning av nivån av fyllgods, vilket är benäget för damm och beläggningsbildningf Man har därför eftersträvat, att genom skiljeväggen fullständigt skilja mätbandkammaren damm- och efter möjlighet även tryck- tätt från den övriga delen av mätanordningens hus, genom att i den för dammbeläggning och beläggningsbildning utsatta mät- kammaren inplacera så få rörliga delar som möjligt, närmare bestämt endast delar, vilka icke är känsliga för en dammbild- 457 751 ning och beläggningsbildning- samt att inplacera alla känsliga mekaniska och elektriska delar i den genom skiljeväggen skyddade delen av huset. Vid användning av en i mätband- kammaren anordnad mekanisk kopplingshävarm uppstår risken, att den manövreras för tidigt som följd av friktion orsakad av beläggningsbildning, eller att beläggningsbildníngen förhind- rar vridning av kopplingshävarmen och därmed frânkoppling av elektromotorn.

Slutligen är det känt ur DT-AS 2 151 094. att anordna den i den skyddade delen av huset belägna elektromotorn fritt svängbar på bandspolens axel, så att den verkar som motvikt För det vridmoment som utövas av avkänníngsvikten på band- spolen. Ändringarna i detta vridmoment som förorsakas av ned- slaget av avkänningsvikten mot ytan av fyllgodset resp. vid uppnåendet av det övre gränsläget leder således till en vrid- ning av elektromotorn. I vridningsområdet för elektromotorn är en omkopplare anordand på sådant sätt. att när elektromotorn vrids ur sitt av den frihängande avkänningsvíkten bestämda jämnviktsläge manövreras denna omkopplare för att frânkoppla eller omkoppla elektromotorn. Vid denna utformning föreligger inga rörliga delar i mätbandkammaren förutom mätbandspolen: alla mekaniskt och elektriskt känsliga delar är inhysta i den skyddade delen av huset. Denna lösning ger även.en korrekt omkoppling av elektromotorn i avkänningsviktens undre läge.

Vid inkoppling i det övre gränsläget kan dock inträffa störande pendelrörelser hos elektromotorn, genom vilka en omkopplare kan manövreras för tidigt.

Vid nivåmätanordningar av det inledningsvis beskrivna slaget är vanligtvis mätbandspolen fastsatt på en axel vilken går genom skiljeväggen, och den består av en mellan två sidoskivor anordnad cylindrisk kärna, på vilken mätbandet är upplindat.

Som mätband användes vanligtvis ett tunt böjligt stålband.

Behållaren eller silon, i vilken nivåmätapparaten används, har 457 751 ” 4 ofta en betydande höjd För att mätförloppet skall genomföras på kOrt tid, sker avspolningen och uppspolningen av mätbandet med avsevärd hastighet- Som följd av trögheten hos de rörliga delarna uppstår därvid risken, att vid omkastning eller från- koppling av elektromotorn mätbands polen fortsätter sin vrid- ning, vilket har till följd, att de på kärnan pålindade varven av mätband kan lossa, så att de kan hoppa över sidoskivorna.

Denna tendens understödjes genom egenelastici använda stålbandet. Oordning uppstår gör apparaten funktiønsoduglig. teten hos det i bandkammaren, vilket Föreliggande uppfinning är att åstadkomma en elektromagnetisk nivåmätningsanordning av det inledningsvis beskrivna slaget, vilken förhindrar bortfall av bandvarv och därigenom för- orsakad bandoordning.

Enligt uppfinningen enås detta genom att den sidoskiva som är vänd från skiljeväggen har en större diameter än den sidoskiva som är vänd mot skiljeväggen, att innerdiametern av utsprânget är mindre än diametern hos den större sidoskivan och att höjden av utsprânget är så avpassad att periferiomrâdet för den större sidoskivan ligger över frontytan av utsprånget.

När mätbandspolen insättes, bildar den tillsammans med det vid skiljeväggen utformade utsprånget ett slags sluten kassett, vilken är öppen på en sida, för att mätbandet skall kunna föras ut.

Till och med när bandlindningarna lossar på spolen, kan de icke utträda ur det omslutande r ummet mellan sídoskivorna; de hâlles i detta omslutande rum och låses åter fast vid växling av vridningsriktningen. Ett bortfall av band- lindníngar från spolen utesluts därför, så att bandoordning med säkerhet förhindras. Mätbandspolen kan å andra sidan utan hinder lätt insättas och uttagas.

Företrädesvis omger uts prånget mätbandspolen över omkring 21o°. i4s7 751 Uppfinningen beskrivs närmare nedan i anslutning till de bifogade ritningarna, i vilka fig.l visar en schematisk vy från sidan av nivåmätapparaten enligt uppfinningen, fig. 2 visar en förstorad snittframställning av genomförings- avsnittet av nívåmätapparaten enligt fig. 1, fig.3 visar en ytterligare förstorad snittvy från sidan av den del av genomföringen vilken innehåller reningsbladfjädrar- nav fig. 4 visar en vy framifrån av en föredragen utföringsform av mätbandspolen i nivåmätapparaten enligt uppfinningen, och fig. 5 visar en axiell sníttvy av mätbandsbolen enligt fig. 4.

Den i fig. l schematiskt visade elektromekaniska nivåmätappa- raten är avsedd för anbringande på ovansidan av en behållare, i vilken nivån intermittent skall mätas. Nivåmätapparaten är inhyst i ett hus 1, i vilket en skiljevägg 2 avdelar huset i en mätbandkammare 3 som dels är dammtätgentemot det övriga innerrummet av huset 1, och som isåvitt erfordras, även är trycktätt avtätad. Mätbandkammaren 3 är utformad med ett nedåtriktat schakt 4, på vars nedre ände är utformad en fastsättningsfläns 5, med vilken hela apparaten kan fastsättas på ett övre täcklock 6 av behållaren på så sätt, att schaktet 4 ligger över en öppning 7 i täcklocket 6.

I det inre av mätbandkammaren 3 är en mätbandspole 8 anbringad på en axel 9 vilken avtätat går genom skiljeväggen 2. På mät- bandspolen 8 är påspolad ett mätband 10, vilket avböjes över en mätrulle ll och genom en i nedre delen av schaktet 4 anordnad genomföring 12 går ned i behållaren. Vid nedre änden 457 751 'i 6 av mätbandet 10 är anbringad en medbringare 13 i form av en uppåt avsmalnande kon.

En avkänningsvikt 14 är upphängd medelst en kedja 15 vid medbringaren 13.

I den genom skiljeväggen 2 från mätbandammaren 3 avskilda och skyddade delen av huset.l är anordnad en elektromotor 16 för drivning av mâtbandspolen 8. Elektromotorn 16 är svängbart upphängd på axeln 9, så att den verkar som motvikt för det vridmoment som utövas från mätbandet 10 via mätbandspol axeln 9. I det visade exemplet motor, varvid den i en 8 på är elektromotorn 16 en växel- rät vinkel mot motoraxeln avförda axeln av växeln l6a sammanfaller med axeln 9. vrídrörelsen hos elektromotorn 16 i m Anslaget 17 är så anordnat, Ett anslag 17 begränsar edursriktningen (fig. 1). att elektromotorn 16 vid fritt hängande avkänningsvikt 14 som följd av det av denna utövade vridmomentet ligger an med ett visst snedläge mot detta anslag 17. Vid en minskning av detta vridmoment, speciellt vid nedslag av avkänningsvíkten 14 på ytan,av Éyllgodset, elektromotorn 16 vrida sig bort från anslaget 17 (i fi moturs). En omkopplare 18 är anordand i kan 9 l vridningsområdet för elektromotorn.l6 på så sätt, att den genom denna vridnings- rörelse hos elektromotorn 16 aktiveras.

Med mätrullen ll är en icke visad detektoranordning förbunden, t.ex. en av en induktiv kopplare bildad impulsgivare, för att presentera vridningarna hos mätrullen och därmed längden av upp- resp. avrullat mätband 10.

I fig. 2 visas genomföringen 12 mer detaljerat i en snittvy. I nedre delen av schaktet 4 är fastsatt en styrhyl en på denna utformad flänsdel 20. I styrhylsan ett metallrör 21 vertikalt förskjutbart. sa 19 medelst 19 är lagrat Metallröret 21 har ett nedre avsnitt 22 av större väggtjocklek, vars ytterdiame- ter är anpassad till innerdiametern av styrhylsan och i varje läge utträder ur den nedre änden av styrhylsan 19, och ett 457 751 övre avsnitt 23 av mindre väggtjocklek, vilket 1 alla lägen av metallröret utträder ur den övre änden av styrhylsan. vid övre änden av styrhylsan 19 är utformat ett avsnitt 24 med minskad innerdiameter, vilket styr det övre avsnittet 23 av metallröret. Mellan avsatserna vilka bildas genom avsnitten av olika diameter på metallröret 21 och på styrhylsan 19 är insatt en spiraltryckfjäder 25, vilken söker trycka metall- röret 21 mot sitt nedre gränsläge.

Vid nedre änden av metallröret 21 är fastsatt en nedåtskjutan- de förlängningsdel 26 vars övre ände är fast förbunden med metallröret genom en flänsring 27 utformad på förlängnings- delen. Flänsringen går över i två parallella på avstånd från varandra nedåtskjutande skenor 28, 29, på vars nedre ände ett anslagsstycke 30 är fastsatt. Anslagsstycket 30 har en mitt- öppning 31, genom vilket mätbandet 10 löper. Innerväggen hos öppningen 31 är utformad som en innerkon, vilken är anpassad till mantelytan av medbringaren 13.

Ovan anslagsstycket 30 är anordnade två i vertikalled förskjutna avstrykningsklotsar 32, 33 mellan de båda skenorna 28 och 29 på så sätt, att de ligger an mot motsatta sidor av mätbandet 10. Dessa avstrykningsklotsar består företrädesvis av plast. Som framgår ur fig. 3, har vardera avstrykningsklot- sen ett ungefär kvadratiskt tvärsnitt och är fastsatt på så sätt, att den ligger an med en kant mot mätbandet l0 och böjer ut mätbandet något ur sin rörelsebana. Som visas i fig.3 är två bladfjädrar 34, 35 fastsatta ovanför den översta avstryk- ningsklotsen 33 vid flänsringen 27 av förlängningsdelen 26 med hjälp av skruvar 36 resp. 37 på så sätt, att de är snett riktade nedåt mot mätbandet 10 och ligger an med sina båda rätlinjiga underkanter med en ringa motsidig vertikalförskjut- ning vid de båda motsatta sidorna av mätbandet 10.

En i vertikalled deformerbar bälg 38 är fast med sin övre kant vid nedre änden av styrhylsan 19 och med sin undre kant vid .457 751 8 flänsringen 27. Bälgen 38 medger vertikal försk jutning av metallröret 21 i styrhylsan 19, vid vilken rörelse en motsvarande deformering av bälgen sker. Bälgen tätar mellan- rummet mellan metallröret 21 och styrhylsan 19 gentemot behål- laren.

En likartad bälg 39 är med sin nedre kant fastsatt vid styr- hylsan 19 och med sin övre kant mot en muff 40 vilken är an- bringad på metallröret 21. Bälgen 39 tätar mellanrummet mellan metallröret 21 och styrhylsan 19 gentemot mätkammaren 3. Bäl- garna 38 och 39 förhindrar således inträngande av damm och smuts i mellanrummet mellan metallröret 21 och styrhylsan 19.

Muffen 40 tjänar också som begränsning av den nedåtgående r"- relsen av metallröret 21 i styrhylsan 19, i det att det slår emot vid den övre änden av avsnittet 24 av st yrhylsan, som visas i fig. 2.

En induktiv beröringsfri omkopplare 41 är fastsatt i mätband- kammaren 3 på sådant sätt, att dess aktiva frontyta ligger på ringa avstånd från rörelsebanan av det ur styrhylsan utträdan- de övre avsnittet 23 av metallröret och befinner sig något ovanför den övre änden av metallröret, sitt nedre gränsläge. sådan, när metallröret intar Omkopplarens placering är samtidigt att metallröret vid sin uppåtgående rörelse rör sig förbi framför omkopplarens aktiva frontyta 42. beröringsfria omkopplaren 41 är damm- skiljeväggen 2.

Den induktiva och trycktätt insatt i Den induktiva beröringsfria omkopplaren ger gensvar på passage av delar av godtyckliga metaller: ställa metallröret 21 eller åtminstone det avsnitt 23 av metallröret som samverkar med den beröringsfria omkopplaren 41 av en magnetiserbar metall företrädesvis av stål.

Den beskrivna nivâmätapparaten arbetar på följande sätt- I viloläge intar delarna det läge som visas i fig.1, i vilket man har dock valt att fram-I 457 751 a den konformiga medbringaren har löpt in 1 mittöppningen 31 av anslagsstycket 30 och elektromotorn 16 ligger an mot anslaget 17. För genomförande av en nivåmätning startas elektromotorn 16, vilken driver mätbandspolen 8 på så sätt, att mätbandet 10 avrullas. Således rör sig avkänningsvikten 14 ner i behållaren. Elektromotorn 16 hålls av det vridmoment som utövas av den fritt hängande avkänningsvikten 14 fortsätt- ningsvis i läge mot anslaget 17. Det avlöpande mätbandet 10 driver mätrullen. När avkänningsvikten 14 träffar ytan av fyllgodset, avlastas mätbandet 10; därigenom vrider sig elektromotorn 16 i fig. 1 moturs, varigenom omkopplaren 18 manövreras. Genom manövreringen av omkopplaren kopplas rotationsriktningen hos elektromotorn 16 om. Mätbandspolen 8 drivs därmed med motsatt rotationsriktning ooh mätbandet 10 spolas åter upp. Så snart avkänningsvikten 14 har lämnat ytan av fyllgodset, kommer elektromotorn 16 åter att anligga mot anslaget 17. Vid den uppåtgående rörelsen kommer avstryknings- klotsarna 32, 33 att befria mätbandet 10 från en del av det vidhäftade fyllgodset och styra bandet så, att detta icke kan vrida sig och ovanför avstrykningsklotsarna 32, 33 löper i ett mycket noggrant bestämt plan. Bladfjädrar 34, 35 vilka anligger mot bandet ovanför avstrykningsklotsarna 32, 33 ren- gör mätbandet från resterna av vidhäftande smuts, så att praktiskt taget inga föroreningar via mätbandet förs in i mät- bandkammaren 3. Under av- och uppspolningsförloppet intar delarna i genomföringen 12 det i fig. 2 visade läget, speciellt befinner sig den övre änden av metallröret 21 under nivån för den induktiva beröringsfria omkopplaren 41. När medbringaren 13 löper in i öppningen 31 av anslagsstycket 30, tar den vid sin ytterligare uppåtgående rörelse med sig anslagsstycket 30. Denna rörelse överförs via förlängninge- delen 26 till metallröret 21, vilket således rör sig uppåt i styrhylsan 19 mot kraften av spiraltryckfjädern 25. När den övre änden av metallröret passerar förbi den aktiva frontytan 42 av den induktiva beröringsfria omkopplaren 41, aktiveras den induktiva beröríngsfria omkopplaren 41, och denna ...457 751 10 aktivering utnyttjas för frånkoppling av elektromotorn 16.

Alla beståndsdelarna hos mätapparaten antar åter det i fig. 1 visade utgångsläget. Den induktiva beröringsfria omkopplaren 41 är naturligt anordnad på så sätt, att frånkopplingen av elektromotorn 16 sker innan flänsringen 27 slår an mot den undre änden av styrhylsan 19.

I ändfasen bromsas den uppåtgående rörelsen ner mjukt genom spiraltryckfjädern 25, så att stötar och överdrivna mekaniska pâkänningar undviks.

Som följd av det gradvisa tilltagande vridmomentet trycks elektromotorn utan störande pendelrörelser starkare mot anslaget 17. Vid inkoppling av elektromotorn vid inledningen av nämnda mätförlopp verkar sedan den gradvis avspännande spiraltryckfjädern så, att de genom trögheten hos den nedlöpande avkänningsvikten orsakade ändringarna av vrid- momentet utjämnas, varvid elektromotorn 16 med tilltagande kraft förblir tryckt mot anslaget 17, utan att utföra pendel- rörelser. Omkopplaren 18 kan därför inte manövreras i förtid.

Efter frånkopplingen av elektromotorn hålls dessutom även den konformiga medbringaren 13 av spiraltryckfjäderns 25 förspän- ning säkert i öppningen 31 av anslagsstycket 30. Därigenom garanteras att pendelrörelser hos den på kedjan 15 hängande avkänningsvikten,l4 upptas av förlängningsdelen 26 och icke överföres på mätbandet 10. D I fig. 4 och 5 visas den föredragna utföringsformen av mätbandspolen 8. Dessa figurer visar dels axeln 9, vilken genomgår den mellan mätbandspolen och elektromotorn liggande delen av skiljeväggen 2, dels mätbandet 10. Mätbandspolen 8 består av en cylindrisk kärna 50, på vilken mätbandet 10 är pålindat, och två sidoskivor 51 och 52. vanliga bandspolarna, vid I motsats till de vilka sidoskivorna är lika stora, har däremot den sidoskiva 51, vilken är vänd från väggen 2 en större diameter än den sidoskiva 52 som är vänd mot väggen 2. 457 751 11 På väggen 2 är utformat ett utsprång 53, vilket har formen av ett avsnitt av en cylindrisk ring. Innerdiametern av den cylindriska ringen är något större än ytterdiametern av den mindre sidoskivan 52, dock mindre än ytterdiametern av den större sidoskivan 51. Höjden av utsprånget 53 är i den inre omkretsen avpassad så, att frontytan av omkretsavsnittet av sidoskivan 51 skjuter över med ett ringa avstånd. Vid den yttre diametern är däremot en utskjutande omfångskant S4 utformad, vilken omger omkretsen av den yttre sidoskivan 51 med ringa avstånd, och vars frontyta ligger i huvudsak i samma plan som frontytan av mätbandspolen 8.

Som framgår ur fig. 4 omger utsprânget 53 mätbandspolen 8 över mer än hälften av dess omfång, och i det visade exemplet över omkring 2700. som speciellt framgår ur snittvyn enligt fig. 5, begränsar den inre omkretsväggen av utsprånget 53 tillsammans med de båda sidoskivorna 51 och 52 ett på alla sidor slutet rum, inuti vilket det pålindade mätbandet 10 finns. Om alla varv hos mätbandet blir lösa, kan de i värsta fall ligga an mot det inre av omfångsväggen av utsprånget 53, dock i inget fall kan de falla över sidoskivan 51. Bandoordning är därmed fullständigt utesluten. Å andra sidan kan mätbandspolen 8 utan hinder påsättas på axeln 9 resp. avtas från densamma.

Claims (2)

457 751 '“ PATENTKRAV

1. Elektromekanisk nivåmätapparat för intermittent mätning av nivån i en behållare med hjälp av ett mätband (10), vilket är uppspolat på en mätbandspole (8) vilken drivs av en elektromotor (16) och på vars nedre ände är fastsatt en avkän- ningsvikt (14), med kopplingsanordningar (18, 41), för växling resp. för frånkoppling av elektromotorn, vilka ger gensvar när avkänningsvikten vid avspolning av mätbandet träffar ytan av fyllgodset resp. vid uppspolning av mätbandet uppnår ett övre gränsläge, med en detektoranordning (ll) för fastställande och presentation av den uppspolade resp. avspolade längden av mät- bandet, med ett på ovansidan av behållaren anbringat hus (1). vilket genom en skiljevägg (2) dels är uppdelat i en mätband- kammare (3), som innehåller mätbandspolen (8) och som medelst en genomföring (12) för mätbandet står i förbindelse med behållarens inre, och dels i en kammare som innehåller kopplingsanordningarna (18, 41) och detek- toranordningen (11), elektromotorn (l6L med en på undersidan av huset (1) fastsatt styrhylsa (19) i vilken ett rör (21, 26L genom vilket mätbandet går, är lagrat vertikalt förskjutbart längs en begränsad sträcka mot verkan för kraften från,en fjäder (25), och med en vid änden av mätbandet fastsa tt medbringare (13) för röret, varvid mätbandspolen (8) är fastsatt på en axel (9) vilken är genomförd genom skiljeväggen (2) och består av en kärna (50) anordnad mellan två sidoskivor (51, 52), på vilken kärna mätbandet är upplindat, och varjämte det vid skiljeväggen (2) är anordnat ett utsprång (S3) som omger mätbandspolen (8) över mer än hälften av dess omkrets, k ä n- n e t e c k n a d av att den sidoskiva (51) som är vänd från skiljeväggen (3) har en större diameter än den sidoskiva (52) som är vänd mot skiljeväggen, att innerdiametern av utsprånget (53) är mindre än diametern hos den större sidoskivan (51) och att höjden av utsprånget (53) är så avpassad att periferi- ~ï 457 751 området för den större sidoskivan (51) ligger över frontytan av utsprånget.

2. Elektromekanísk nivåmätapparat enligt krav 1, k ä n n e- t e c k n a d av att vid utsprånget är utformat en kant (54) som sträcker sig runt om periferin för den större sidoskivan (51).