DE2122132A1 - Prüfeinrichtung an schwimmergesteuerten Flüssigkeitsanzeigen (Fall II -Stichwort: Lochnapf) - Google Patents

Description

Ronald Trist Controls Limited,

Bath Road, Slough, Buckinghamshire / England.

Prüfeinrichtung an schwimmergesteuerten Plüssigkeitsanzeigen (Pall II - Stichwort: Lochnapf)

Die Erfindung bezieht sich auf schwimmergesteuerte Anzeigevorrichtungen wie z.B. elektrische oder pneumatische Schalter oder Proportionalregler, wie man sie zur Anzeige des Flüssigkeitsstandes eines Behälters, z.B. eines Kessels oder Boilers, verwendet und die ggf. automatisch eine oder mehrere Punktionen überprüfen, beispielsweise die Flüssigkeitszufuhr zum Behälter oder die Beheizung des Kessels. Speziell bezieht sich die Erfindung auf eine Anzeigevorrichtung, bei der ein Schwimmer sich entsprechend der Änderung des Flüssigkeitspegels im Behälter bewegt und mechanisch mit einem Magneten verbunden ist, der so der Bewegung des Schwimmers folgt und innerhalb, jedoch benachbart zu einem unmagnetischen Wandungsteil des Flüssigkeitsbehälters hin- und herbeweglich ist, während an der VJandungsaußenseite magnetisch betätigte Schaltkontakte oder andere Anzeigemittel angebracht sind, die durch das wechselnde Magnetfeld des Magneten bei dessen hin- und Hergehender, normalerweise auf- und niedergehender E:;i?e:;:ung,betätigt v/erden.

Mit solcher; Vorrichtungs systemen soll nachgeprüft werden können, ob aie Vorrichtung funktionsgemäß arbeitet, insbesondere .ϋπη, t/ciii". sie einen Schalter umfaßt, der als vJarnvorrichtung i-ei niedrigen Flüssigkeitsstand oder als Ausschalter für einen Brenner dient. Für Prüfzwecke ist es notwendig, αen Magneten zu bewegen und folglich aen Senwinuuer in -:-ί·5 Flüssigkeit hineinzubewegen, ohne notwendigerweise αεπ Flüssigkeitspegel au verändern.

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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist eine magnetische Hilfsausrüstung vorgesehen, die an dem Magneten befestigt ist. Diese bekannte Ausführungsform weist eine magnetische Betätigungseinrichtung auf, die die Vorrichtung durch einen unmagnetischen Wandungsteil des Flüssigkeitsbehälters beaufschlagt und so Magnet und Schwimmer bewegt und die Vorrichtung prüft. Diese bekannte Einrichtung ist aus zwei Gründen nicht absolut zufriedenstellend: Einmal muß das System vergrößert werden, um eine Anpassung des zusätzlichen unmagnetischen Wandungsteiles und der Armatur zu schaffen, und zum anderen kann durch bleibende Magnetisierung infolge der Prüfeinrichtung das Zusammenwirken zwischen Magnet und Schaltern während des iiormalbetriebes beeinträchtigt v/erden.

Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und zu gewährleisten, daß bei schwiramergesteuerten Anzeigevorrichtungen in konstruktiver Hinsicht keine wesentlichen Veränderungen.vorgenommen werden müssen, um eine Prüfung der Funktionsmäßigkeit durchführen zu können, und daß diese Prüfung ihrerseits keine Fehlerhaftigkeit der Anlage verursacht. Diese Aufgabe wird von der Erfindung dadurch gelöst, daß oberhalb des Schwimmers und mit diesem verbunden im Normalbetrieb im Flüssigkeitsbehälter ein Zusatzgefäß für Flüssigkeit mit einer Ausflu£öffnung für den Flüssigkeitsabfluß in den Flüssigkeitsbehälter angeordnet ist, während weiter eine Einrichtung zur Flüssigkeitszufuhr in das Zusatzgefäß vorgesehen und dabei der Zuflu3 größer als der Abfluß ist derart, daß bei Flüs::l^;-;sir.s3ufluß das effektive Gewicht des Schwimmers und oer- rait ihr. verbundenen Teile steigt und der Schwimmer in äie Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters einsinkt, wodurch sich i?r ί-Iagnet bewegt und zu Prüf zwecken die Schalter betätigt.

V/ird die Flüssigkeitszufuhr zu dem Zusatz~-efäß abgebro-

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chen, so kann die Flüssigkeit aus dem Zusatzgefäß in den Hauptflüssigkeitsbehälter abfließen, und in der Folge nimmt der Schwimmer zusammen mit den mit ihm verbundenen Teilen sein früheres Gewicht an und erreicht wieder die .Gleichgewichtslage für Normalbetrieb.

Die dem Zusatzgefäß während der Prüfung zugeführte Flüssigkeit tritt in den Hauptflüssigkeitsbehälter ein, woraus folgt, daß die Flüssigkeitszufuhr zum Zusatzgefäß durch eine einfache Umdirigierung der Flüssigkeitszufuhr zum Behälter erreicht werden kann, wenn eine Prüfung durchgeführt werden soll. Im Falle eines Kessels beispielsweise wird das Wasser normalerweise in diesen durch eine Leitung hineingepumpt, wenn eine Nachfüllung erforderlich ist. Die Pumpe kann zu Prüfzwecken über ein Absperrventil das Wasser einer Leitung zuführen, die in den Kessel führt und in einer Düse endet, die einen Wasserstrahl in das Zusatzgefäß richtet. Das Ventil wird nur dann geöffnet, wenn das Wasser zu Prüfzwecken durch die Leitung in das Zusatzgefäß fließen soll, während das Ventil zu anderen Zeiten, nämlich bei Normalbetrieb, geschlossen ist. Das Ventil kann Magnetspulen-betätigt sein und so das Prüfen durch Fernbedienung von Hand oder auch automatisch ermöglichen. In jedem Falle bleibt das gesamte System während des PrüfVorganges völlig abgeschlossen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Zusatzgefäß ein oben abgeschnittener Hohlkörper in Form eines offenen Napfes mit mindestens einem Loch in seiner Wandung sein, wobei das Zusatzgerät vorzugsweise auch siebartig ausgebildet sein kann. Es kommt dabei darauf an, das richtige Verhältnis zwischen Flüssigkeitszufluß und -abfluß bei der Prüfung der Anlage herzustellen. Vorteilhaft kann das Zusatzgefäß direkt auf dem Schwimmer oder

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oberhalb desselben an einer vom Schwimmer nach oben sich erstreckenden und an ihrem oberen Ende den Magneten tragenden Stange angeordnet sein. So erhält man eine relativ einfache Baueinheit, die leicht montierbar und wenig störanfällig ist.

Um eine leichte Montierbarkeit und Austauschbarkeit sowie Wartung der Vorrichtung zu gewährleisten, kann der Schwimmer nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in einem relativ zum Plüssigkeitsbehälter fest angeordneten Gehäuse auf- und abbeweglich und der unmagnetische Wandteil ein Rohr sein, in dem der Magnet hin- und herbeweglich und das zusammen mit den Schaltern auf einem leicht abnehmbaren Deckel für das obere Ende des Gehäuses angeordnet ist. ■

Die Beaufschlagung des Zusatzgefäßes mit Flüssigkeit zu Prüfzwecken erfolgt zweckmäßig über eine sich durch den Deckel erstreckende Leitung.

Damit verschiedene Positionen, beispielsweise maximal und minimal zulässiger Flüssigkeitspegel,angezeigt werden können, sind vorzugsweise zwei Schaltereinheiten .vorgesehen, die jeweils einzeln in verschiedenen Positionen des Magneten im Rohr betätigbar sind.

Besonders vorteilhaft lassen sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung derartige Anzeigevorrichtungen bei Flüssigkeitsbehältern verwenden, die eine Nebenleitung zur Flüssigkeitszufuhr zum Zusatzgefäß aufweisen, wobei die Nebenleitung mit einer Quelle für Druckflüssigkeit verbunden ist und ein Absperrventil umfaßt. Bei einer solchen Anlage kann zweckmäßig die Nebenleitung ein Abzweig der Hauptzufuhrleitung zum Flüssigkeitsbehälter sein. Dabei kann vorteilhaft die Hauptzufuhr ein Rück-

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schlagventil unterhalb der Nebenleitung und eine Drossel zwischen Rückschlagventil und Nebenleitung aufweisen.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 die Ansicht einer erfindungsgemäßen Flüssigkeit sbehälteranlage in teilweisem Schnitt und

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Schaltanordnung.

Wie man aus Fig. 1 erkennt, umfaßt die Anlage einen mit Wasser 4 gefüllten Kessel oder Boiler 3, der mittels einer Pumpe 5 nachfüllbar ist, die über die Hauptzufuhrleitung, bestehend aus Leitungen 6 und 7, durch ein Rückschlagventil 8 Wasser in den Kessel pumpt.

Eine Schalteinrichtung umfaßt ein Gehäuse 9, das durch Schweißung oder andere geeignete Befestigung an der oberen Wandung des Kessels 3 angebracht ist. Die Schaltanordnung umfaßt weiter einen Schwimmer 10 am unteren Ende einer Stange 11. Das obere Ende des Gehäuses 9 ist mit einem Flansch 12 ausgerüstet, an dem ein Deckel 13 unter Einfügung eines Dichtungsringes 14 versehraubt ist. Der Deckel 13 trägt ein Schaltergehäuse 15, welches ein unmagnetisches Rohr 16 aus rostfreiem Stahl umfaßt. Mit dem unteren Ende des Rohres 16 ist eine Führung 17 mit einer Zentralbohrung verschraubt. Durch diese reicht die Stange 11 in das Rohr 16, in dem sie einen Permanentmagneten 18 trägt.

In dem Schaltergehäuse 15 sind in verschiedenen Höhen entlang des Rohres 16 zwei Magnetschalteinheiten 19 und

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20 angebracht; selbstverständlich können ggf. mehrere solcher Schalter vorgesehen sein. Diese Schaltereinheiten können herkömmliche magnetische Zungen- oder Blattschalter oder bewegbare Magnetschalter, wie beispielsweise in der GB-PS 1 153 297 gezeigt, sein. Sie sind mittels äußerer Leitungen mit einem geeigneten Anzeige- und/oder automatischen Prüf-System verbunden.

Das Gehäuse 9 trägt in geringem Abstand zu seinem offenen unteren Ende eine Prell- oder Sperrplatte^v, durch die verhindert werden soll, daß Blasen in das Gehäuse eindringen und den Schwimmer stören können. Das Gehäuse 9 ist weiter mit Belüftungslöchern 22 oberhalb des höchsten Viasserspiegels zum Zwecke des Druckausgleiches innerhalb des Gehäuses versehen, wodurch gewährleistet wird, daß der Flüssigkeitspegel innerhalb und außerhalb des Gehäuses immer gleich bleibt. Beim Abbau des Deckels 13 und des damit verbundenen Schaltergehäuses 15 von dem Gehäuse 9 verhindert die Führung 17, daß der Magnet 18 aus dem Rohr 16 herausfallen kann.

Im Normalbetrieb steigt und sinkt der Magnet 18 zusammen mit dem Schwimmer 10 entsprechend Anstieg und Abfall des Wasserspiegels. Wenn das Kesselwasser in Form von Dampf abgegeben wird und der Wasserspiegel sinkt, so nähert sich der Magnet 18 dem Schalter 19· Bei Erreichen der unteren Wasserstandsgrenze, die in Fig. 2 in ausgezogenen Linien dargestellt ist, wird der Schalter 19 ausgelöst bzw. betätigt. Damit wird ein Alarm ausgelöst, der dem Bedienungspersonal zeigt, daß der Kessel nachgefüllt werden muß, oder aber es wird ein automatisches Kontrolloder Regelsystem in Gang gesetzt. Die Pumpe 5 beginnt zu laufen, und es wird Wasser über das Rückschlagventil 8 in den Kessel 3 gepumpt. Der Wasserspiegel steigt wieder, und damit bewegt der Schwimmer 10 den Magneten 18 aufwärts,

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bis die strichpunktiert gezeigte Position (s. Pig. 2) erreicht und damit die Schaltereinheit 20 betätigt wird.

Durch Auslösen des Schalters 20 wird entweder dem Bedienungspersonal angezeigt j daß der 'lachfüllvorgang durch Abstellen der Wasserzufuhr zu beenden ist, oder aber an das automatische Regelsystem ein Impuls gegeben, um die Pumpe 5 abzuschalten.

Von Zeit zu Zeit ist es wünschenswert und erforderlich, die Punktionsfähigkeit insbesondere der Schaltereinheit 19 für die minimale Wasserhöhe zu überprüfen. Zu diesem Zweck ist ein oben offener Napf 23 mit einer Ausflußöffnung 2k auf der Stange 11 oberhalb des Schwimmers 10 angeordnet. Weiter ist eine Nebenleitung 25 vorgesehen, die ein Absperr- und Regelventil 26 umfaßt und von einer Stelle zwischen der Pumpe 5 und dem Rückschlagventil 8 über einen Anschluß 27 zu einer Leitung 28 in dem Deckel 13 führt. Die Deckelleitung 28 endet in einer vorspringenden Düse 29 j die nach unten in den offenen Napf 23 gerichtet ist.

Soll nun die Wirkungsweise des Schalters 19 geprüft werden, so wird die Pumpe 5 in Gang gesetzt und das Ventil 26 geöffnet. Der Plüssigkeitsabfall über das Rückschlagventil 8 ist erheblich, und zwar aufgrund einer Drossel 30 mit engem Querschnitt, die pumpenseitig an dem Rückschlagventil 8 angeordnet ist. Als Folge davon wird ein Teil des Wassers über die Hebenleitung 25 und die Deckelleitung 28 sowie die Düse 29 in den offenen Napf 23 hineingepumpt. Die Zuflußmenge des Wassers in den Napf 23 ist größer als die Wassermenge, die durch die Ausflußöffnung 2k abfließt, so daß damit das Gewicht von Napf 23, Schwimmer 10 und Magnet 18 steigt und der Schwimmer 10 unter

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seine Auftriebs(Gleichgewichts^Position in das Wasser 4 eingetaucht wird. Der Napf 23 nimmt ausreichend Wasser auf, um das Eintauchen des Schwimmers 10 bis zu einer

in der
Tiefe zu gewährleisten, 4aÄ der Magnet 18 die in Fig.2 in ausgezogenen Linien dargestellte untere Position erreicht, wodurch die Schaltereinheit 19 betätigt wird. Wenn das Prüfergebnis zufriedenstellend ausfällt, wird die Pumpe 5 angehalten und das Absperrventil 26 geschlos sen. Wasser, welches sich dann in dem Napf 23 befindet, läuft durch die Ausflußöffnung 24 in den. Kessel 3 ab. Schwimmer 10 und Magnet 18 nehmen wieder ihre Gleichgewichtslage ein.

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Claims (1)

1. Ronald Trist Controls Limited,

   Bath Road, Slough, Buckinghamshire/England

   Prüfeinrichtung an schwimmergesteuerten Flüssigkeitsanzeigen

   (Fall II - Stichwort: Lochnapf)

   Patentansprüche

   Schwimmergesteuerte Anzeigevorrichtung zur Verwendung an Flüssigkeitsbehältern, bei der ein Magnet der Bewegung eines Schwimmers folgt und durch einen unmagnetischen Wandteil des Behälters hindurch (Anzeige-)Schalter betätigt, während weiter eine Einrichtung zum Abwärtsbewegen des Schwimmers gegen den eigenen Auftrieb zu Prüfzwecken vorgesehen ist,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß oberhalb des Schwimmers (10) und mit diesem verbunden im Normalbetrieb im Flüssigkeitsbehälter (3) ein Zusatzgefäß (23) für Flüssigkeit mit einer Ausflußöffnung (24) für den Flüssigkeitsabfluß in den Flüssigkeitsbehälter (3) angeordnet ist, während weiter eine Einrichtung (28, 29) zur Flüssigkeitszufuhr in das Zusatzgefäß vorgesehen und dabei der Zufluß größer als der Abfluß ist derart, daß bei Flüssigkeitszufluß das effektive Gewicht des Schwimmers und der mit ihm verbundenen Teile steigt und der Schwimmer in die Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters einsinkt, wodurch sich der Magnet (18) bewegt und zu Prüfzwecken die Schalter (19, 20) betätigt.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß das Zusatzgefäß (23) ein oben abgeschnittener Hohlkörper in Form eines offenen Napfes mit mindestens einem

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   Loch (24) in seiner Wandung ist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzgefäß (23) an einer vom Schwimmer (10) nach oben sich erstreckenden und an ihrem oberen Ende

   Cn) den Magneten (18) tragenden Stange»angeordnet ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (10) in einem relativ zum Flüssigkeitsbehälter. (3) fest angeordneten Gehäuse (9) auf- und abbeweglich und der unmagnetische Viandteil ein Rohr (16) ist, in dem der Magnet (18) hin- und herbeweglich und das zusammen mit den Schaltern (19, 20) auf einem leicht abnehmbaren Deckel (13) für das obere Ende des Gehäuses (9) angeordnet ist.

   5. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzgefäß (23) über eine sich durch den Deckel (13) erstreckende Leitung (23) mit Flüssigkeit beaufschlagbar .ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schaltereinheiten (19» 20) vorgesehen sind, die einzeln in verschiedenen Positionen des Magneten (13) im Rohr (l6) betätigbar sind.

   7. Flüssigkeitsbehälteranlage, bestehend aus einer Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis an einem Flüssigkeitsbehälter (3) sowie aus einer Nebenleitung (25) zur Flüssigkeitszufuhr zum Zusatzgefäß (23), wobei die Nebenleitung mit einer Quelle (5) für Druck-Flüssigkeit verbunden ist und ein

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   Absperrventil (26) umfaßt.

   3. Anlage nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Ilebenleitung (25) ein Abzweig der Hauptzufuhrleitung (β, 7) zum Flüssigkeitsbehälter (3) ist.

   9. Anlage nach Anspruch S₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptzufuhr (7) ein Rückschlagventil (8) unterhalb der Nebenleitung (25) und eine Drossel (30) zwischen Rückschlagventil und Nebenleitung aufweist.

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