DE2353171A1

DE2353171A1 - Niveaustand-fernanzeiger fuer alle tropfbar fluessige koerper, z.b. fuer dampfkessel

Info

Publication number: DE2353171A1
Application number: DE19732353171
Authority: DE
Inventors: Oskar Luehn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-10-24
Filing date: 1973-10-24
Publication date: 1975-05-07

Description

Oskar_Lühn,Ing_<>Of fenbach £_oKo»Joh_öKorhartstr.l2 *- ^ ^ ^ ' ' '

Vorliegende Erfindung betrifft einen Niveaustand-Fernanzeiger für alle tropfbar flüssige Körper,ζ.B.für Dampfkessel.— Rs sind bereits Fernanzeiger bekanntgeworden, die jedoch zu kompliziert,zu störanfällig und zu teuer sind,wie das z.B. bei induktiv arbeitenden Anzeigern der Fai: ist. -

Um alle die vorbenannten Nachteile zu beheben,zeigt der Krfindungsgegenstand eine verhältnismäßig einfache,sichere und billige Fernanzeigeeinrichtung.

Dio Erfindung ist dadTirch gekennzeichnet ,daß in einem abgeschlossenen Glasrohr an einem U-Winkel Magneten mil; Schleifkontakten angeordnet sind,die an einem Widerstandsdraht und einem Stromzuführungsdraht kontaktgebend vorgesehen sind und daß die Magneten,die im Glasrohr angeordnet sind,den in zwei Meßrohre mit Schwimmern vorgesehenen Magneten so kupplungsartig gegenüberstehen,daß/bei der Auf-und Abwärtsbewegung der im Glasrohr vorgesehenen Magneten mitgenommen werden und vermittels der Schleifkontakte ein Widerstandsdraht abgetastet wird,welcher eine den Niveaustandanzeigende Meßeinrichtung steuert.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.Abb.1 und Abb.3 — Es sind 1 und 2 Schwimmeraufnahmerohre (Meßrohre),die vermittels eines Rohres 3 kommunizierend miteinander verbunden sind. In den Rohren l/2 sind Schwimmer 4/5 vorgesehen,in welchen Magnete 6/7 und 8/9 angeordnet sind. Zwischen den beiden Rohren 1/2 ist z.B.ein Glasrohr 10 angebracht,in welchem ein Widerstandsdraht 11 und ein Stromzuführungsdraht 12 gespannt sind, die einerseits an drehbaren Zapfen 13/1^ befestigt und gegeneinander isoliert sind. Die beiden Drähte sind andererseits über Zugfedern 15/16 mit den Antriebsrädern I7/I8 in Verbindung gebracht,die in einen Trieb I9 greifen. Der Trieb I9 steht über die Welle 20 mit einem Kupplungsmagneten 21 in Verbindung, welcher durch einen von einem Synchronmotor angetriebenen Magneten22 in konstante Umdrehung versetzt wird.Es ist 23 eine Lagerhalterung für die Räder I7/I8 und die Welle 20 mit Trieb

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Trieb I9 und Magnet 21. Gegenüber den Magneten 7/8 sind im Rohr 10 zwei Magneten 2^/25 an einem aus ferromagnetischem Material bestehendem U-Winkel 26 befestigt,durch dessen Öffnungen die Drähte 11/12 geführt sind. An dem U-¥inkel 26 sind Schleifkontakte 27«28,29 u.30 befestigt,zwischen welchen die Drähte 11/12 geführt sind. Damit sich die Drähte 11/12 nicht durchbiegen können,wird der Kontaktdruck hierdurch kompensiert. Die Stromzuführung zu den Drähten Il/l2 erfolgt über die Schleifkontakte 3l/32,öm die im Glasrohr 10 untergebrachte Regeleinrichtung vor äußeren Einflüssen zu schützen,kann die Röhre 10 vollkommen verschlossen werden (Ex-Schutz).Es ist 33 ein Meßinstrument ,3^ eine Stromquelle,35 ein regelbarer Widerstand oder Potentiometer und 36 ein Schalter. Das Meßinstrument 33 steht einerseits über den Schleifkontakt 32 mit dem Stromzuführungsdraht 12 in elektrischer Verbindung,wogegen das Meßinstrument 33 andererseits über den Schleifkontakt 31 ™it dem Widerstandsdraht 11 und der Stromquelle Jh Verbindung hat. Der mit der Stromquelle in Verbindung stehende Regelwiderstand 35 steht über die Leitung 3k mit der Lagerhaiterung 23 und smit über die Zugfeder 15 mit dem anderen Ende des Widerstandes 11 in elektr.Verbindung. Der Stromzuführungsdraht 12 -z.B. Silberdraht - ist vermittels einer Isolierscheibe 38 von der Lagerhalterung 23 elektrisch getrennt.— Durch die sich konstant drehenden Drähte 11/12 wird der Übergangswiderstand zwischen den Drähten 11/12 und den Schleifkontakten weitgehend herabgesetzt. Gleichzeitig wird die Reibung hierdurch fast aufgehoben, so daß infolge der magnetischen Kupplung 7/24 und 8/25 die Schleifkontakte sich leicht an den Drähten verschieben lassen. Durch die Anordnung der beiderseits des Rohres 10 vorgesehenen Aufnahmerohre für die Schwimmer k/3 wird über die Magneten 7/2% und 8/25,die sich mit ungleichnamigen Polen gegenüberstehen, ein magnetischer Schluß und somit eine sichere und erhöhte Betät±gungskraft der elektr.abzutastenden Drähte 11/12 erreicht. Abb.2 zeigt die Draufsicht des U-Winkels 26 mit Magneten 2^/25 und den Schleifkontakten 27/3O.

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Durch die beiderseitige Anordung der Magneten 7/2k u.8/25 wird die an der' Innenwand des Rohres 10 hervorgerufene Reibung infolge der Kompensationswirkung zwischen den Magneten 7/8 und der Rohrwand 10 erheblich herabgesetzt. Über die Magneten 6/9 können ζ.B.Magnetschalter für eine Pumpensteuerung usw. betätigt werden. -- Abb.3»Blatt 2 zeigt ein Schwimmeraufnahmerohr 39 mit Schwimmer.40 sowie zwei oberhalb des Rohres 39 angeordnete wesentlich kleinere Rohre 4l/42,die einem Abtastsystem ähnlich nach Abb.l gegenüberstehen. An dem Schwimmer 40 sind Stäbe 43/44 befestigt,an deren- oberem Ende Magneten 45/46 sowie 47 u.48 befestigt sind. Vermittels der Magneten 45/46 werden die an dem U-Winkel 49 befestigten Magneten 50/51 angezogen und durch den Schwimmer 4θ über die Magneten 45/46 auf- und ab bewegt. Es ist 5'2 ein Widerstandsdraht und 53 ein Stromzuführungsdraht ,die durch Kontakij schleif federn 54/55 abgetastet werden. Die Drähte nach Abb.3 sind an Magnetkernen 56/57 befestigt,die von Elektromagnetspulen 58/59 umgeben sind und mit Wechselstrom beaufschlagt werden. Die Magnetkerne mit den Drähten 52/53 sind zwischen Zugfedern 60/6I/62 und 63 angeordnet und werden die Drähte durch die Magnetkerne infolge der Vechselstromfrequenz in Schwingungen versetzt,d.h. auf-und ab bewegt, wodurch die Reibung zwischen den Kontaktschleiffedern iidden Drähten erheblich herabgesetzt wird. Um die magnetische Kupplungskraft noch zu erhöhen,bezw. zu unterstützen,sind an den ' Stäben 43/44 zwei weitere Magnete 47/48 vorgesehen,die mit gleichnamiger Polung den Magneten 50/51 in einem bestimmtem Abstand abstoßend gegenüberstehen. Durch diese Anordnung wird erreicht,daß die magnetische Kupplung zwischen. 45/50 und 46/51 durch kleinere Magnete erfolgen kann,so daß infolge der geringeren Magnetgewichte der Schwimmer und somit auch das Schwimmeraufnahmerohr 39 erheblich kleiner wird,was sich wiederum preislich günstig auswirkt.

Die Punktion igt wie folgt: Durch KontaktSchließung 36 wird zuerst vermittels des RegelwiderStandes 35 das Meßinstrument auf den vollen Ausschlag eingestellt und zwar in der oberen Stellung der Schwimmer 4/5 (Kessel voll). Anschließend wird der Kontakt 36 wieder geöffnet.Sinkt das Wasser hiernach in den

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Rohren l/2,so bewegen sich die Schwimmer ^/5 nach unten,was zur Folge hat,daß infolge der magnetischen Kupplung 7/^k und 8/25 die an dem U-Winkel befestigten Magneten und Schleifkontakte der Abwärtsbewegung folgen. Mit der Abwärtsbewegung wird der Ohm'sche Widerstand durch die Schleifkontakte entsprechend verändert und schaltungsgemäß dem Meßwerk 33 ein kontinuierlich abnehmender Strom zugeführt.Bei Erreichung des niedrigsten Wasserstandes wird somit die Null-Stellung am Meßinstrument erreicht (Behälter bezw.Kessel leer ). Bei der Aufwärtsbewegung der Schwimmer nimmt entsprechend der dem Meßinstrument zugeführte Strom wieder zu,wonach in der Endstellung der Schwimmer der Vollausschlag am Meßwerk 33 wieder erreicht ist.

Es ist noch zu bemerken,daß man gemäß der Anordnung nach Abb.3 höherenTemperaturen aus dem Weg gehen kann. Über die Öffnungen a,b,c,d Abb.l und 3 erfolgt die Verbindung kommunizierend mit einem Kessel oder Behälter.

Um die magnetische Kupplungskraft noch weiter zu steigern,können überhalb der Magneten 45/^6 weitere Magnete vorgesehen werden,die ebenfalls mit gleichnamiger Polung den Magneten 50/5I gegenüberstehen. Dies trifft auch für Abb.l zu. Infolge dieser Anordnung kann sich die Magnetkupplung ^5/5O und 5l/^6 nicht lösen.Durch die Anordnung nach Abb.3 wird ferner 'erreicht,daß das Schwimmeraufnahmerohr 39 z.B. aus Stahl bestehen kann,was gegenüber anderen Rohren wesentlich billiger ist. Ferner muß noch erwähnt werden,daß gemäß der Schaltung nach Abb.l der zu übertragende und zu überwachende Niveaustand vermittels des Regelwiderständes 35 innerhalb kurzer Zeit auf das Meßwerk einstellbar ist. Es ist dies sehr wertvoll,wenn die jeweils gewünschte Niveauhöhe eines Kessels oder Behälters z.B. bei einem Wechsel immer auf dasselbe Meßinstrument übertragen werden soll. Ferner ist ein Vorteil darin zu erblicken,daß das z.B. in einer Glasröhre 10 untergebrachte Abtastsystem gegen äußere Einflüsse vollkommen geschützt ist und leicht ausgewechselt werden kann. Vermittels des Abtastsystems kann auch eine Nachlaufsteuerung oder ein Schrittschaltwerk gesteuert werden.

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Claims

NACHGEREICHTI Oskar Lühn,Ingo Offenba eh aeM.Morhartstr»12

1) Niveaustand-Fernanzeiger für tropfbar flüssige Körper,z.B. für Dampfkessel,dadurch gekennzeichnet,daß z.B.in einem Glasrohr (lO) an einem U-Winkel (26) Magnete(24/25) mit Schleifkontakten angeordnet sind,die an einem Widerstandsdraht (ll) und an einem Stromzuführungsdraht (l2) kontaktgebend vorgesehen sind und daß die Magnete (24/25) den in den Schwimmern (4/5), vorgesehenen Magneten (7/8) sich mit ungleichnamiger Polung gegenüberstehen und daß die aus den Magneten (24/25) und Schleifkontakten bestehende Abtasteinrichtung den in den Schwimmern(4/5Untergebrachten Magneten bei Niveauänderung folgt und eine den Niveaustand anzeigende elektrische Meßeinrichtung steuert.,

2) Niveaustand-Fernanzeiger nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet ,daß zur Erhöhung der magnetischen Kupplungskräfte zwischen (45/50) und (51/46) unterhalb der Magneten (45/46) Magnete (47/48) vorgesehen sind,die den Magneten (50/51)mit gleichnamiger Polung abstoßend gegenüberstehen.

3) Niveaustand-Fernanzeiger nach Anspruch 1-2,dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsdraht (ll) über den Schleifkon-, takt (31) sowie die Zugfeder (15) und den regelbaren Widerstand (35) im Stromkreis der Stromquelle (34) liegt und daß der Stromzuführungsdraht (l2) einerseits durch ein Isolierstück (38) an der Zugfeder .(l6) befestigt und andererseits über den Schleifkontakt (32) mit dem einen Pol des Meßwerks

(33) in Verbindung steht,dessen anderer Pol mit der Stromquelle

(34) Verbindung hat.

4) Niveaustand-Fernanzeiger nach Anspruch 1-3,dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte den Meßkreis steuernde Abtasteinrichtung -z.B.in einer Glasröhre- gegen äußere Beeinflussung abgeschlossen und daß die elektrischen Anschlüsse mit dem Glas verschmolzen und das gesamte Abtastsystem evakuiert ist.

5) Niveaustand-Fernanzeiger nach Anspruch 1-4,dadurch gekennzeichnet,daß das Laufwerk durch eine aus Magneten (21/22) gebildete Magnetkupplung vermittels eines Synchronmotors ange-

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angetrieben wird und daß hiernach zwecks Herabsetzung der Reibung und Übergangswiderstände die Drähte (u/12) in einer dauernden Umdrehung gehalten werden.

6) Niveaustand-Fernanzeiger nach Anspruch 1-5»dadurch gekennzeichnet,daß über dem Schwimmeraufnahmerohr (39) zwei kleinere, die Steuermagnete (45/^6) und (47/^8) aufnehmenden Rohre (41/^2)vorgesehen sind,die kuppelnd auf die mit Magneten (50/51) versehene Abtasteinrichtung (52/53) wirken.

7) Niveaustand-Fernanzeiger nach Anspruch 1-6,dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsdraht sowohl als auch der Stromzuführungsdraht (52/53) an Magnetkerne (56/57) befestigt sind und die Magnetkerne von einer Wicklung (58 und 59) umgeben sind, die mit Wechselstrom beaufschlagt werden.

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