DE2333312A1

DE2333312A1 - Fuellstandsmesseinrichtung

Info

Publication number: DE2333312A1
Application number: DE19732333312
Authority: DE
Inventors: Michael L Schneider
Original assignee: Sybron Corp
Current assignee: Sybron Transition Corp
Priority date: 1972-07-03
Filing date: 1973-06-29
Publication date: 1974-01-24
Also published as: GB1392892A; CA1012630A; US3787829A

Description

DIPL.-PHYS. F. ENOLICH βο34 unterpfaffenhofen 28.6 .1973

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Meine Akte: S-3256

Anmelder: Sybrdn Corporation, 1100 Midtown Tower, Rochester, N.Y. 14604, USA

Fülls tandme ße inr ichtung

Die Erfindung betrifft eine Füllstandmeßeinrichtung zur Feststellung des nahezu geleerten Zustands eines Behälters.

In vielen praktischen Anwendungsfällen wird Flüssigkeit aus Fässern und dergleichen Gefäßen herausgepumpt, wobei es oft erforderlich ist, eine praktisch kontinuierliche Versorgung durchzuführen, weshalb Meßeinrichtungen Verwendung finden, die ein Signal abgeben, wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter so tief ist, daß die Pumpe mit einem neuen vollen Behälter verbunden werden muß. Ein Nachteil bekannter Einrichtungen besteht darin/ daß sie keine weitgehend vollständige Entleerung des Behälters ermöglichen, bevor das Signal abgegeben wird- Wenn beispielsweise große Behälter mit einigen 100 1 Inhalt geleert werden, kann es einen beträchtlichen Verlust bedeuten, wenn eine restliche Füllstandshöhe von einigen cm verbleibt.

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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Füllstandmeßeinrichtung der eingangs genannten Art soauszubilden, daß ein Signal über die Entleerung etc. des Behälters erst dann abgegeben wird, wenn ein Austausch des Behälters oder dergleichen tatsächlich erforderlich ist, aber nur noch eine möglichst geringe Restfüllung vorhanden ist.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Kammer ein Füllstandfühler angeordnet, ein erstes Rohr erstreckt sich von dem Boden des Behälters in die Kammer, und ein zweites Rohr erstreckt sich von der Kammer zu dem Einlaß einer Pumpe. Bei dieser Anordnung befindet sich die Kammer in dem direkten Strömungsweg von dem Behälter zu der Pumpe und bleibt mit Flüssigkeit gefüllt, solange der Einlaß des ersten Rohrs unter dem Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter bleibt. Nachdem der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter unter den Einlaß des ersten Rohrs abgefallen ist, wenn also der Behälter praktisch vollständig leer ist, fällt der Flüssigkeitsspiegel in der Kammer, so daß erst dann ein Signal abgegebenwird, das die Entleerung anzeigt.

Bei einem andern Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse ein längliches Rohr mit einem offenen unteren Ende, das angrenzend an den Boden des Behälters angeordnet ist, wobei der Füllstandsfühler in dem Gehäuse angrenzend an dieses offene untere Ende angeordnet ist. Ein Rückschlagventil im oberen Ende des Rohrs ermöglicht, daß Luft austritt, wenn das Rohr in den Behälter eingesetzt wird, wodurch andererseits der Flüssigkeitsspiegel in dem Rohr ansteigt und den Füllstandsfühler betätigen kann. Wenn die Flüssigkeit aus dem Behälter herausgepumpt wird und der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter abfällt, wird ein Unterdruck in dem oberen Teil des Rohrs erzeugt, so daß eine Flüssigkeitssäule in dem Rohr verbleibt. Wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter unter die Höhe des offenen Endes des Rohrs abfällt, gelangt Luft

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in das Rohr, so daß die Flüssigkeitssäule aus dem Rohr herausflie·^ ßen kann. Wenn das Rohr geleert wird, wird das Signal abgegeben.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht einer Füllstandsmc inrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Füllstandsmeßeinrichtung in Fig. 1 in Verbindung mit einem zu leerenden Behälter?

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht eines weiteren AusführungsbeispMs der Erfindung; und

Fig. 4 eine schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels in Fig. 3 in Verbindung mit einem zu entleerenden Behälter.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Füllstandsmeßeinrichtung 10 mit einem Gehäuse 12, das eine Kammer 14 umgibt. Ein Einlaß 16 und ein Auslaß 18 stehen mit der Kammer durch den Boden 2O des Gehäuses in Verbindung. Der Einlaß 16 ist beispielsweise mit einer Einlaßleitung 22 verschraubt und der Auslaß mit einer Auslaßleitung 24. Die Einlaßleitung 22 kann beispielsweise ein flexibler Kunststoffschlauch sein, der sich in einem Behälter 26 bis zu dem Boden erstreckt, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist.

Die Auslaßleitung 24 erstreckt sich U-förmig von dem Boden des Gehäuses nach oben zu dem Einlaß einer Pumpe 28.

An der Oberseite 30 des Gehäuses ist ein Füllstandsfühler 32 angeordnet; Der Fühler selbst kann eine bekannte Ausbildung aufweisen und kann beispielsweise ein Schwimmer sein, der in die in gestrichelten Linien dargestellte Lage gelangt, wenn die Kammer 14 gefüllt ist und sich in die in ausgezogenen Linien dargestellte Lage bewegt, wenn der Flüssigkeitsspiegel in der Kammer abfällt. Von dem Füllstandsfühler erstrecken sich Anschlußleitungen 34, die mit einer Anzeigeeinrichtung wie einer Signallampe oder einer Alarmeinrichtung verbunden sind.

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Mit der Oberseite des Gehäuses 12 ist ein Rohr 36 verbunden, das beispielsweise mit Hilfe einer Schraubkupplung befestigt ist. Das entfernte Ende 38 des Rohrs ist mit der Auslaßleitung 24 verbunden. Zwischen dieser Stelle und dem Gehäuse ist ein Ventil 40 vorgesehen.

Während des Betriebs wird die Füllstandsmeßeinrichtung 10 an einer geeigneten Stelle in einer vertikalen Anordnung vorgesehen. Sie kann beispielsweise direkt auf den Behälter 26 wie in Fig. 2 aufgesetzt werden, oder in einem Abstand von dem Behälter angeordnet werden. Die Leitung 22 wird in den Behälter eingeführt, so daß deren unteres Ende 42 nahe dem Boden ist oder auf diesem aufliegt. Das Ventil 40 wird geöffnet und die Pumpe 28 angeschaltet. Dann wird Flüssigkeit aus dem Behälter 40 durch die Leitung 22 in die Kammer 14 gepumpt. Die Flüssigkeit in der Kammer fließt über den Auslaß· 18 in die Leitung 24, bis die Luft au der Oberseite der Kammer 14 durch die Leitung 36 entfernt ist und die Kammer vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, so daß die Flüssigkeit sowohl in der Leitung 36 als auch in der Leitung 24 über die Verbindungsstelle 38 ansteigt. Dannwird das Ventil 40 geschlossen und der Behälter durch die Pumpe entleert.

Wenn der Behälter 26 nahezu leer ist und der Flüssigkeitsspiegel unter das untere Ende 42 der Leitung 22 abfällt, befindet sich noch einige Flüssigkeit in der Kammer 14. Dann wird jedoch durch die Arbeitsweise der Pumpe der Flüssigkeitsspiegel in der Kammer gesenkt. Dann bewegt sich der Füllstandsfühler 32 in die in ausgezogenen Linien in Fig. 1 dargestellte Lage, so daß ein Signal über die Verbindungsiextungen 34 an die Alarmeinrichtung gegeben wird. Dieses Signal tritt deshalb erst dann auf, wenn der Flüssigkeitsbehälter praktisch vollständig leer ist. Die Füllstandsmeßeinrichtung 10 findet dann für einen neuen Behälter Verwendung, indem die Leitung 22 aus dem leeren Behälter herausgenommen und in den anderen Behälter eingesetzt wird, wonach die Kammer 14 wieder in der beschriebenen Weise gefüllt wird.

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Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel ist besonders für größere Behälter, beispielsweise für Fässer mit einem Inhalt von etwa 2OO 1 geeignet. Die FüllStandmeßeinrichtung 50 hat ein Rohr 52, das sich in ein Faß 54 erstreckt und dessen unteres Ende 56 offen ist und in unmittelbarer Nähe des Bodens des Fasses angeadnet ist. Das oberste Ende 58 des Rohrs ist mit einem Rückschlagventil 60 (Fig. 3) versehen. Dadurch kann Luft austreten und die Flüssigkeit in dem Rohr ansteigen, wenn das Rohr in das Faß abgesenkt wird.

In der Nähe des unteren Endes des Rohrs ist ein Füllstandsfühler 62 angeordnet. Der Füllstandsfühler wird am unteren Ende des Rohrs beispielsweise durch die dargestellte Einrichtung Einrichtung 64, 66 gehaltert. Die sich durch das Rohr 52 erstrekkenden Verbindungsleitungen 68 dienen zum Anschluß einer Alarmeinrichtung. Die Durchtrittsöffnungen dieser Verbindungsleitungen durch die Oberseite 58 des Rohrs 52 ist luftdicht abgedichtet.

In dem Rohr 52 ist eine Einlaßleitung 70 angeordnet. Das untere Ende 72 dieser Leitung ist gerade über dem unteren Ende des Rohrs angeordnet. Das andere Ende der Einlaßleitung 70 ist mit einer Pumpe 74 (Fig. 4) verbunden. Die Öffnung in der Oberseite 58 des Rohrs 52 für die Leitung 70 ist ebenfalls luftdicht abge d ichte t.

Wenn das Rohr 52 in das Faß 54 eingeführt wird, ermöglicht das Rückschlagventil 60 einen Luftaustritt, so daß der Flüssigkeitsspiegel in dem Röhr ansteigen kann. Wenn die Pumpe angeschaltet wird und der Flüssigkeitsspiegel in dem Faß 54 absinkt, wird angrenzend an die Oberseite des Rohrs 52 ein Unterdruck erzeugt, so daß die Flüssigkeitssäule in dem Rohr beibehalten wird, selbst wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Faß abfällt. Solange das untere Ende 56 des Rohrs 52 unter dem Flüssigkeitsspiegel in dem Faß liegt, ist deshalb eine Flüssigkeitssäule in dem Rohr vorhanden. Wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Faß unter das offene Ende56 abfällt, können Luftblasen zu der Oberseite des Rohrs ge-

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langen. Dadurch kann ein Teil der Flüssigkeit in dem Rohr in das Faß zurückfließen, bis dort der Flüssigkeitsspiegel wieder über dem Ende 56 liegt. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die Höhe der Flüssigkeitssäule in dem Rohr 52 unter den Füllstandsfühler 62 abfällt. Dann gibt der Füllstandsfühler das Warnsignal ab.

Vorzugsweise wird das Ende 56 des Rohrs nahe oder direkt aufliegend auf dem Boden des Fasses 54 angeordnet. Wenn es auf den Boden aufgestellt wird, kann ein Schlitz 76 vorgesehen
werden, um den Durchtritt von Flüssigkeit zu ermöglichen.

Da das untere Ende 72 der Einlaßleitung 70 der Pumpe
kurz über dem unteren Ende des Rohrs 52 endet, wird Flüssigkeit aus dem Faß zuerst in das Rohr 52 und dann in die Einlaßleitung 70 gepumpt, so daß sich der Füllstands fühler 62 im Strömungsweg zu der Pumpe befindet. Mit der in Fig. 3 dargestellten Anordnung ist es möglich, einen Behälter wie ein Faß auf weniger als etwa 6 mm restlicher Füllstandshöhe zu leeren, bevor das Signal abgegeben wird, so daß der Behälter praktisch vollständig entleert
werden kann.

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Claims

Patentansprüche

1/ Füllstandsmeßeinrichtung zur Anzeige des geleerten Zustands eines Behälters, ge k e η η ζ e ichnet durch ein eine Kammer (14) begrenzendes Gehäuse (12), in dessen Boden ein Einlaß (16) zur Verbindung mit dem zu· entleerenden Behälter und ein Auslaß (18) zur Verbindung mit einer Pumpe vorgesehen ist, so daß die Kammer (14) in dem Strömungsweg von dem Einlaß zu dem Auslaß liegt und die Flüssigkeit aus der Kammer entleert wird, wenn der Behälter leer ist, und durch einen in der Kammer (14) angeordneten Füllstandsfühler zur Abgabe eines Entleerungssignals.
2. Füllstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Auslaß eine Auslaßleitung angeschlossen ist, die in Verbindung mit der Kammer über den Boden des Gehäuses steht, daß sich die Auslaßleitung nach unten und dann nach oben U-förmig erstreckt, daß der Einlaß eine in Verbindung mit der Kammer durch den Boden des Gehäuses in Verbindung stehende Einlaßleitung ist, daß eine Fülleitung mit einem Ende in Verbindung mit der Kammer über die Oberseite des Gehäuses steht und ein zweites Ende mit der Ausiaßleitung an einer Stelle oberhalb des Gehäuses in Verbindung steht, und daß ein Ventil (40) in der Fülleitung (36) angeordnet ist, welches geöffnet ist, um die Oberseite und den Boden der Kammer mit der Pumpe zu verbinden und die Kammer zu füllen, aber geschlossen wird, um einen Durchfluß durch die" Kammer von dem Einlaß zu dem Auslaß zu'ermöglichen.
3. Füllstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ein Rohr (52) ist, das aufrecht in dem Behälter derart angeordnet wird, daß sein unteres Ende angrenzend an den Boden des Behälters liegt, und dessen oberes Ende geschlossen ist, während das untere Ende offen ist und

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den Einlaß bildet, daß ein Rückschlagventil (60) im oberen Ende des Rohrs angeordnet ist, das einiLuf taustritt beim Einsetzen in die Flüssigkeit in dem Behälter μηα ein Ansteigen von Flüssigkeit .in dem Rohr ermöglicht, welches Ventil einen Lufteintritt durch das obere Ende verhindert, so daß eine Flüssigkeitssäule in dem Rohr vorhanden ist, wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter ■ absinkt, daß eine Pumpeneinlaßleitung sich nach unten in dem Rohr erstreckt, so daß der Einlaß dieser Einlaßleitung angrenzend an das offene untere Ende des Rohrs liegt und Flüssigkeit aus dem Behälter in das Rohr und danach in den Einlaß der Pumpeneinlaßleitung fließt, und daß der Füllstandsfühler (62) in dem Rohr (52) angrenzend an das offene untere Ende und über dem Einlaß der Pumpeneinlaßleitung (72) angeordnet ist, so daß die Flüssigkeitssäule in dem Rohr verhindert, daß der Füllstandsfühler ein Signal abgibt, bevor der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter unter die offene untere Öffnung fällt und Luftin das Rohr eintritt.
4. Füllstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden des Rohrs (52) und der Pumpeneinlaßleitung (72) in dem Behälter derart angeordnet sind, daß die Flüssigkeitssäule in dem Rohr abfällt. ;ievor das Signal abgegeben wird.
5. Füllstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch geke-nnzeichnet, daß die Einlaßleitung in dem Rohr unter dem Füllstandsfühler angeordnet ist.
6. Füllstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Rohrs (52) ein Füllschlitz (76) vorgesehen ist.
7. Füllstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Flüssigkeitseinlaßleitung von der Kammer in den mit Flüssigkeit gefüllten Behälter erstreckt, so daß sich das untere Ende dieser Leitung in der Nähe des Bodens des Behälters befindet, daß die Auslaßleitung sich von der Kammer

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erstreckt und mit einem Ende mit einer Pumpe verbindbar ist, und daß der Füllstandsfühler in der Kammer ein Signal abgibt, wenn die Flüssigkeit in der Kammer abgeleitet wird, so daß die Kammer und der Nachweisfühler in dem Strömungsweg von dem Behälter zu der Pumpe liegen und die Kammer praktisch mit Flüssigkeit gefüllt bleibt, so daß der Füllstandsfühler kein Signal abgeben kann, bevor der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter unter das untere Ende des Einlaßrohrs_%zu der Pumpe abfällt.
8. Füllstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e kennzeichnet, daß die Auslaßleitung mit einem Ende in Verbindung mit der Kammer über den Boden des Gehäuses steht, daß diese Leitung sich nach unten und dann nach oben U-förmig zusammen mit dem zweiten Ende der Leitung über das Gehäuse erstreckt.
9. Füllstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßleitung mit der Kammer über den Boden des Gehäuses in Verbindung steht.
10. Füllstandsmeßeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fülledbung mit einem Ende mit der Kammer über die Oberseite des Gehäuses in Verbindung steht, daß ein zweites Ende mit der Auslaßleitung an einer Stelle über der Gehäuse Oberseite in Verbindung steht, und daß ein Ventil in der Füllleitung angeordnet ist, das zum Füllen der Kammer mit Flüssigkeit geöffnet, aber geschlossen wird, um die Füllung in der Kammer beizubehalten, bis die Flüssigkeit aus dem Behälter entleert ist.

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