DE1978008U

DE1978008U - Stabelektrode fuer kapazitive fuellstandsmessung.

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Authority: DE
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Priority date: 1967-10-24
Filing date: 1967-10-24
Publication date: 1968-02-01

Description

RA. 630 662*-5-12.67

PATENTANWÄLTE /

DIPL-INQ. JOACHIM STRASSE, HANAU · DR. INQ. ARNO SCHMIDT, MÜNCHEN 045 HANAU · FRANKFURTER LANDSTR. 1 · POSTFACH 793 · TEL. £0803 · TE LE QRAMM E: HANAUPATENT

VEGA Vertriebsgesellschaft
von elektronischen Geräten
und Apparaten GmbH 4. Dezember 19G7

Wolf ach (Schwarzwald) Wb/Kcl - 10 045

Stabelektrode für kapazitive Füllstandsmessung

Die Neuerung betrifft eine Stabelektrode für kapazitive Füllstandsmessungen von Medien mit druckdichter Durchführung einer aus thermoplastischem Material, das unter Einwirkung von Dauerkräften einen sogenannten kalten Fluß zeigt, bestehenden Isolation.

Stabelektroden zur kapazitiven Füllstandsnessung worden in Behältern zur Anzeige eines Maximal- und/oder Minimal-Füllstandes sowie zur kontinuierlichen Füllstandsmessung eingesetzt. Häufig finden derartige Stabelektroden auch in sogenannten Spiegeldifferenzschaltungen Verwendung.

Das einwandfreie Ansprechvermögen von Stabelektroden wird durch anhaftende Reststoffe des Mediums, dessen Füllstand zu messen ist, beeinträchtigt. Außerdem ist ein Schutz derartiger Elektroden gegen Korrosion erforderlich.

Man hat deshalb die Elektroden mit Isolierschichten ausgestattet, die ein gutes Abfließen des in seiner Füllhöhe reu -ic senden Mediums begünstigen und gleichzeitig den Elektroden]:' rp-.-r gegen Korrosion schützen.

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Als sehr geeignet haben sich zu diesem Zweck thermoplastische Kunststoffe erwiesen. Schwierigkeiten macht in der Praxis jedoch das Abdichten der Durchführung von mit Thermoplasten isolierten Elektroden durch die Wand eines unter Druck stehenden Behälters, da dieses Material, wenn es einem langer andauernden Druck bestimmter Stärke ausgesetzt ist, in sogenannten Kaltfluß gerät. Deshalb konnten sich Dichtungspackungen im Wandungsbereich, die auf dem Umfang der Elektrodenisolierung aufliegen, nicht bewähren.

Um diesen Nachteil, den die sonst als Isolicrmasse gut geeigneten Thermoplasten haben, zu begegnen, hat man das Isoliermaterial einer Messelektrode an der zu dichtenden Stelle mit einer aus dem gleichen Material bestehenden Dichtungspackung verschweißt und diese mittels eines mit Gewinde versehenen Preßstückes in einem außer den Elektrodendurchführungen allseitig geschlossenen Hohlraum unter Druck eingeschlossen (DAS 1 230 582) .

Diese Lösung vermag zwar eine ausreichende Abdichtung zu bewirken. In fertigungstechnischer Hinsicht ist es jedoch aufwendig und umständlich, eine besondere Dichtungspackung, die außerdem noch auf dem gesamten Umfang mit dem Außenmantel der Isoliermasse verschweißt werden muß, zu verwenden.

Außerdem ist dieses Verfahren bei Polytetrafluorathylen, einem Mischpolymerisat aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen, das unter dem Warenzeichen "Teflon" bekannt geworden ist, nicht anwendbar, da das Verschweißen oder Verkleben dieses Materials nach dem gegenwärtigen Stand der Technik nur bedingt möglich ist.

Teflon 1st aber gerade wogen seiner Temperaturbeständigkeit von -270° bis +260 C und seiner Widerstandsfähigkeit gegen

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Chemikalien ein Kunststoff, der sich nicht zuletzt auch dank seiner guten mechanischen Eigenschaften als Elektrodenummantelung anbietet.

Bekannte Tefonelektroden sind trotz dieser guten Eigenschaften des Materials nicht ausreichend betriebssicher, da bisher keine Abdichtmöglichkeit bekannt ist, die bei starken Temperaturschwankungen unbedingt dicht bleibt.

Der Neuerung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtung der Durchführung einer Stabelektrode der genannten Art zu schaffen, mit der die in fertigungstechnischer Hinsicht bestehenden Nachteile bekannter Ausführungen durch konstruktive Vereinfachung ohne Verschlechterung der Dichtwirkung vermieden werden.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Stabelektrode der beschriebenen Art, deren Isoliermaterial an der abzudichtenden Stelle mit einer Aufweitung in Gestalt eines Kragens versehen ist, der unter Ausnutzung des Kaltflußeffektes druckfest abdichtend zwischen einer Auflagefläche im Elektrodenkopf und einer Druckplatte eingespannt ist.

Das Wesen der Neuerung besteht somit in der Ausnutzung des sonst als nachteilig empfundenen Kaltflusses von Thermoplasten zum Abdichten der Durchführung.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Neuerung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispieles einer im Vertikalschnitt dargestellten Stabelektrode.

Eine Stabelektrode 26 ist mit Isoliermaterial 10 umgeben. Bei diesem Material handelt es sich um Polytetrafluoräthylen. Dde

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Elektrode 26 ist durch einen Elektrodenkopf 16 hindurchgeführt und in diesem druckdicht befestigt. Zu diesem Zweck ist das Isoliermaterial 10 mit einer kragenförmigen Aufweitung 12 versehen, die auf einer Auflagefläche 14 im Elektrodenkop'f 16 14-egt.

Die Auflagefläche 14 ist als konischer Sitz ausgebildet und mit Rillen 22 ausgestattet. Das zu einem Kragen 12 aufgeweitete Isoliermaterial 10 wird von einer als Gegenkonus gestalteten Durckplatte 18, die mit Rillen 20 ausgestattet ist, so daß sich jeweils ein Rillenkamm der Rillen 22 und ein Rillengrund der Rillen 20 gegenüber liegen, fest in den Sitz der Auflagefläche 14 hineingepreßt. Dabei gerät das eingeklemmte Isoliermaterial in Kaltfluß und setzt sich in den Rillen 20 und 22 fest. Die Druckplatte 18 ist hinsichtlich ihrer Konizität mit einer

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Winkeldifferenz von vorzugsweise 5 zum konischen Sitz der Auflagefläche 14 ausgestattet, so daß ein Ringspalt keilförmigen Querschnittes zur Aufnahme des kaltfließenden Isoliermaterials entsteht. Dieser Ringspalt v/ird von dem unter Durck der Druckplatte 18 stehenden kaltfließenden Teflon völlig ausgefüllt, so daß eine auch gegen hohe Drücke beständige Abdichtung entsteht.

Die konische Druckplatte 18 besitzt eine scheibenförmig abgeflachte obere Fläche, gegen die sich eine Druckschraube 24,

die in den Elektrodenkopf 16 eingeschraubt ist, setzt. Der zur Erzeugung des Kaltflusses erforderliche Druck wird durch Anziehen der Druckschraube 24 erzeugt, die die Druckplatte 18 in den konischen Sitz der Auflägefläche 14 hineinpreßt.

Der wesentliche Vorteil der Neuerung besteht darin, daß besondere Dichtungspackungen jeder Art entfallen, indem das kragenförmig aufgeweitere vorhandene Isoliermaterial deren Funktion erfüllt, ohne daß im Hinblick auf bekannte druckdichte Durchführungen isolierter Elektroden zusätzliche Bauteile erforderlich wären.

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Darüber hinaus wurde mit der Neuerung eine Möglichkeit
geschaffen, insbesondere Polytetrafluorethylen-ummantelte
Elektroden herzustellen, die bedenkenlos großen Temperaturschwankungen ausgesetzt werden können, v/odurch die Betriebssicherheit mit diesem Material isolierter Elektroden um ein Vielfaches gesteigert wird. Damit werden für Polytetrafluoräthylen-ummantelte Elektroden völlig neue Anwendungsgebiete erschlossen.

Ansprüche:

Claims

f!Ä.68öB62*-I?2i7 PATENTANWÄLTE DIPL-INQ. JOACHIM STRASSE, HANAU · DR. INQ. ARNO SCHMIDT, MÜNCHEN d45 HANAU · FRANKFURTER LANDSTR. 1 · POSTFACH 795 · TEL. 2080J · TELEQRAMMEj HANAUPATENT VEGA Vertriebsgesellschaft von elektronischen Geräten und Apparaten GmbH 4. Dezember 1967 WoIfach (Schwarzv/ald) ' Wb/Kd - 10 045 Ansprüche

1. Stabelektrode für kapazitive Füllstandsmessung von Medien mit druckdichter Durchführung einer aus thermoplastischem Material, das unter Einwirkung von Dauerkräften einen sogenannten kalten Fluß zeigt, bestehenden Isolation, dadurch gekennzeichnet, ' daß das die Elektrode umgebende Isoliermaterial (10) an der abzudichtenden Stelle mit einer Aufweitung in Gestalt eines Kragens (12) versehen ist, der unter Ausnutzung des Kaltflußeffektes druckdicht abdichtend zwischen einer Auflagefläche (14) im Elektrodenkopf (16) und einer Druckplatte (18) eingespannt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Auflagefläche (14) als konischer Sitz ausgebildet ist und daß die Anpreßflächen der Druckplatte (18) als Gegonkonus gestaltet sind. .

3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Konizität des Sitzes der Auflagefläche (14) eine geringfügige Winkeldifferenz zu derjenigen der Anpreßfläche der Druckplatte (18) auf v/eist, so daß ein Ringspalt mit keilförmigem Querschnitt entsteht.

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4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (14) und die Anpreßfläche der Druckplatte (18) mit Rillen (20 und 22) derart versehen sind, daß ein Rillenkamm jeweils einem Rillengrund gegenüberliegt.

5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckplatte (18) durch eine Druckschraube (24) in den Sitz der Auflagefläche (14) des Elektrodenkopfes (16) , auf v/elcher der Kragen (12) des Isoliermaterials (10) aufliegt, gepreßt wird.

6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von Polytetrafluoräthylen als Isoliermaterial.