DE876521C - Elektrischer Vorratsgeber mit Rollschwimmer - Google Patents

Description

• Elektrischer Vorratsgeber mit Rollschwimmer Es sind mehrere Schwimmergeber bekannt, die darauf beruhen, daß ein außerhalb des Behälters angebrachtes Potentiometer in Abhängigkeit von der Schwimmerstellung mechanisch verstellt wird.
• Bei einer Bauart mit Hebelschwimmer erfolgt eine Verstellung des Widerstandsgebers durch eine Kegelradübersetzung, wobei dber Hebel, an dem der Schwimmer in einer vertikalen Ebene ausschwingen kann, an einem Kegelrad befestigt ist. Dieser Geber hat den Nachteil, daß für verschiedene Behältertiefen Geber mit verschieden langen Hebelarmen vorgesehen werden müssen. Der Einbau derartig sperriger Geräte macht dann bei Behältern, die räumlich begrenzt sind, Schwierigkeiten. Obwohl das Drehmoment dieser Geber verhältnismäßig groß ist, sind doch die Reibungsmomente der Übertragungsglieder bis zum Potentiometer recht groß.
• Außerdem hat das Potentiometer den Nachteil, daß der Anpreßdruck der beweglichen Kontaktbürste nur sehr gering sein darf, wodurch leicht Kontakrunsicherheit oder gar Unterbrechungen auftreten können. Bei einer anderen recht gebräuchlichen Bauart wird der Schwimmer durch eine im Führungsrohr schraubenförmig angebrachte Nut in Drehung um die Längsachse des Gebers versetzt.
• Diese Drehbewegung wird z. B. über eine Magnetkupplung nach außen auf einen Widerstandsgeber übertragen. Die Drehmomente dieses Gebers sind so gering, daß alles getan werden muß, um die vorhandenen Reibungen in den Lagern und an den Kontaktbürsten so klein wie möglich zu halten.
• Infolgedessen ist dieser Widerstandsgeber sehr empfindlich, wodurch leicht Stellungsfehler der beweglichen Bürste und damit Fehler in der Anzeige oder Unterbrechung infolge Fehler an der Bürsteneinstellung eintreten können. Die Konstruktion der Schwimmerführung in einer Nut einerseits bzw. auf einer Vierkantachse andererseits bringt es mit sich, !daß die Umwandlung der Längsbewegung in eine Drehbewegung, zumal wenn noch ein elastisches Glied durch die magnetische Kupplung vorhanden ist (gasdichte Durchführung der Achse), ein beträchtliches Spiel oder toten Gang der Fernsendereerstellung verursacht. Ganz abgesehen davon, daß diese Bauart eine sehr sorgfältige Fertigung erfordert, ist diese Ausführung insofern lästig, als zu jeder Behältertiefe eine gesonderte schraubenförmige Nut hoher Präzision im Führungsrohr hergestellt werden muß.
• Es ist auch eine Bauart bekanntgeworden, bei der der im Flüssigkeitsbehälter angeordnete Schwimmer zwei parallel geführte Drähte, und zwar einen Kontakt draht und einen Widerstandsdraht, umfaßt und mittels Schleifkontaktfedern leitend miteinander verbindet. Der Widerstandsdraht wird z. B. in eine Widerstandsmeßbrücke eingeschaltet, so daß die bei jeder Veränderung Ides Flüssigkeitsstandes durch das Entlanggleiten des Schwimmers hervorgerufenen Witderstandsänderungen gemessen und angezeigt werden können. Diese Bauart weist jedoch mehrere Mängel auf. Der Schwimmer mit den Schleifkontaktfedern verklemmt sich sehr leicht, insbesondere bei Schräglagen des Flüssigkeitsspiegels, und die Herstellung einer einwandfreien Kontaktgabe der Schleifkontakte kann nicht gewährleistet werden, da ein starker Kontaktdruck der Schleifkontaktfedern den Schwimmer in seiner Lage so festhalten würde, daß er den Schwankungen des Flüssigkeitsspiegels nur schwer oder überhaupt nicht folgen könnte.
• Die folgend beschriebene Anordnung vermeidet die aufgezeigten Mängel: Der Erfindungsgedanke geht von der Tatsache aus, daß es, wie in der Abb. I und 2 gezeigt, möglich ist, eine Walze I leicht auf zwei parallel ausgespannten Drähten 2 und 3 oder metallischen Bändern laufen zu lassen, ohne daß die Walze die Drahtschienen verläßt, wenn man die Drähte einmal um die Walze schlingt und die Drähte mit einer gewissen konstanten Federspannung 4 und 5 straff anzie'ht. Bestehen z. B. die beiden Spanndrähte aus Widerstandsmaterial, z. B.
• Chronin oder Kruppin, und der Schwimmerkörper aus Metall, so wird der Schwimmer als Kurzschlußbügel zwischen den beiden Drähten wirken und je nach seiner Stellung eine kleinere oder größere Widerstandsschlleife bilden. Mißt man also den Ohmschen Widerstand an den beiden Drahtenden, so erhält man eine stetige und sehr sichere Widerstandsänderuffg in Abhängigkeit von der Schwimmerstellung.
• Die beiden Spanndrähte haben also mehrere Funktionen zu erfüllen: Erstens geben sie dem Rollschwimmer die erforderliche Führung derart, daß ein exaktes Abrollen ohne Schlupf auf den Spanndrähten möglich ist. Damit die um den Rollschwimmer gelegte Drahtwindung in ihrer Lage genau fixiert ist, wird die Walze zweckmäßigerweise mit zwei geringfügigen Einstechungen versehen, wodurch die Drähte gezwungen werden, stets den kleinsten Durchmesser zu umspannen. Die rollende Reibung eines derartig geführten Körpers ist denkbar klein, da die Biegmomente für das Auf-und Abrollen Ider Drähte auf der Walze gegeneinander wirken und sich aufheben. Es kommt somit das gesamte treibende Moment des Rollschwimmers, Auftrieb multipliziert mit dem Radius der Schleife bzw. des Schwimmers, voll zur Geltung.
• Zweitens dienen die beiden Drähte als Widerstandsgeber, indemuder Rollschwimmer als Kurzschlußbiigel dient. Hierbei ist die mechanische Spannung der Drähte von besonderer Bedeutung, da diese auf den ganzen Umfang der Trommel einen der Bandspannung proportionalen radialen Druck auf den Rolischwimmer ausüben. Es ist also nicht denkbar, daß irgendeine Kontaktunterbrechung wie bei der sonst üblichen Bürstenabnahme eintreten kann. Damit ist auch jegliche Funkenbildung ausgeschlossen, die innerhalb eines Treibstoffbehälters nicht zulässig wäre. Infolge der geringen Beanspruchung des Drahtes, genügende zusätzliche mechanische Führung des Rollschwimmers vorausgesetzt, ist eine Abnutzung oder Beschädigung des kalibrierten Chrom-Nickel-Stahldrahtes nicht zu erwarten.
• Drittens können zwei oder eine beliebige Anzahl von Drähten lediglich als Stromzuführung zum Rollschwimmer dienen. Bei diesem Vorschlag läuft jede Drahtwindung über einen eigenen, vom Schwimmerkörper isolierten, metallischen Kontaktring. Auf diese Art ist es möglich, einen im Innern des Rollschwimmers gasdicht eingebauten Fernsender beliebiger Bauart (als Potentiometer oder Dreiphasengeber) anzuschliseßen. Die Drähte dienen dann zur Stromzuführung und müssen deshalb eine möglichst gute Leitfähigkeit aufweisen, was z. B. durch Bronzedrähte erreicht werden kann.
• Wenn innerhalb des Rollschwimmers ein Fernsender eingebaut werden soll, so ist durch die rollende Bewegung des Schwimmers entweder die Bürstenbrücke oder die Widerstandswicklung in einer bestimmten Lage zum Gehäuse des Gebers festzuhalten. Dies kann nur durch eine magnetische oder durch die Gravitationskraft geschehen, So ist es z. B. möglich, den Bürstenarm durch ein Pendelgewicht stets waagerecht in einer anderen beliebigen Stellung festzuhalten. Dieselbe Wirkung läßt sich durch einen kleinen Dauermagnet erzielen, der am Bürstenarm befestigt ist und diesen Arm dauernd in einer bestimmten Stellung zu einer eisernen Leitschiene, die im Gehäuse angebracht sein muß, festhält. Dieser Vorschlag, der einen Fernsender im Innern des Rollschwimmers vorsieht, weist jedoch nicht dieselben Vorteile auf wie der anfangs beschriebene Spanndrahtgeber. Wird an irgendeiner Stelle ein Potentiometer mit Kontaktbürsten benutzt, so ist mit Schwierigkeiten dieser Schleifkontakte zu rechnen.
• Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Anweisung eine sehr einfache konstruktive Lösung angibt, eine Längsbewegung in eine Drehbewegung zu transformieren, wobei die mechanischen Führungs- und Umwandlungsmittel zugleic'h in denkbar einfachster Form als elektrisc'he Widerstandsgeber mit hoher Betriebssicherheit und geringen Einstellfehlern bei hohem treibendem Drehmoment verwendet werden können.
• Es soll noch bemerkt werden, daß diese Anordnung, bestehend aus zwei oder mehreren gespannten, leitenden Drähten, die beliebig durch eine rollende Kontaktbürste elektrisch verkürzt oder verlängert werden können, auch zur Lösung anderer Aufgaben als die im Beispiel angegebene Aufgabe zur Konstruktion eines elektrischen Behälterstandgebers verwendet werden kann. Überall dort, wo ein Kontaktstück mit geringster Reibung, dabei jedoch mit sicherster Kontaktgabe verschoben werden soll, ist der vorgeschlagene Rollkontakt mit großem Vorteil anwendbar.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Elektrischer Vorratsgeber mit Rol!-schwimmer, dadurch gekennzeichnet, daß ein walzenförmiger Hohlkörper dem Flüssigkeitsspiegel folgend an mindestens zwei federnd ausgespannten, dünnen Drähten, die in einer Windung um die Walze geschlungen sind, an einer etwa senkrechten Gehäuseebene auf- und abrollen kann, so daß der Schwimmer zwangsweise eine Rollbewegung ausführen muß.
2. 2. Rollschwimmergeber nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanndrähte aus Widerstandsmaterial bestehen und der metallisch leitende Schwimmerkörper zwei oder mehrere Drähte kurzschließt, wodurch eine von der Stellung des Rollschwimmers abhängige Widerstandsänderung an den Enden der beiden Schleifdrähte erzeugt wird, die proportional der Schwimmerstellung ist.
3. 3. Rollschwimmergeber nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanndrähte als Stromzuleitung ausgebildet sind und auf dem Walzen schwimmer über Kontaktringe laufen, die voneinander isoliert auf dem Rollschwimmer angebracht sind, wobei diese Kontaktringe als Stromzuführung für elektrische Bauelemente dienen, die im Innern des Schwimmers angeordnet sind.
4. 4. Rollschwimmer nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktringe mit einer geringfügigen Eindrehung in der Größe der Drahtstärke versehen sind, wodurch die Drahtwindung genau festgelegt ist.
5. 5. Rolischwimmergeber nachAnspruch I bis q, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Rollschwimmers ein Widerstandsfernsender beliebiger Schaltung und Bauart eingebaut ist, dessen Zuleitungen durch eine entsprechende Anzahl von Spanndrähten gebildet werden.
6. 6. Rolischwimmergeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Fernsenders (Ringwicklung oder Kontaktbürsten) nicht an der Rollbewegung des Schwimmers teilnimmt, sondern durch eine äußere Kraft (Gravitations- oder Magnetkraft) in einer bestimmten Lage zum Gehäuse des Gebers festgehalten wird.