DE4008135A1 - Vorrichtung zur feststellung und/oder ueberwachung eines vorbestimmten fuellstands in einem behaelter - Google Patents
Vorrichtung zur feststellung und/oder ueberwachung eines vorbestimmten fuellstands in einem behaelterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feststellung
und/oder Überwachung eines vorbestimmten Füllstands in einem
Behälter mit einem auf der Höhe des vorbestimmten Füllstands
montierten Sensor, der eine Membran aufweist, die mit dem
Füllgut in Berührung kommt, wenn das Füllgut im Behälter den
vorbestimmten Füllstand erreicht oder übersteigt, sowie einen
elektromechanischen Erregungswandler, der bei Speisung mit
einer elektrischen Spannung die Membran in Schwingungen ver
setzt, und einen elektromechanischen Empfangswandler, der
die Schwingungen der Membran in eine elektrische Wechsel
spannung umsetzt, und mit einer Auswerteschaltung zur Auslö
sung von Anzeige- und/oder Schaltvorgängen in Abhängigkeit
von der Frequenz, der Phase oder der Amplitude der vom Emp
fangswandler abgegebenen Wechselspannung.
Vorrichtungen dieser Art sind aus der GB-PS 15 31 729 und
aus der DE-OS 26 32 297 bekannt. Bei diesen bekannten Vor
richtungen ist an der Stelle des Behälters, an der der Sen
sor montiert ist, in die Behälterwand eine Öffnung einge
bracht, in der die Membran des Sensors, die eine geringere
Dicke als die Behälterwand hat, so befestigt ist, daß sie
von dem Füllgut im Behälter berührt wird, wenn der Füllstand
die Höhe des Sensors erreicht oder übersteigt. Diese bekann
ten Lösungen verursachen mehrere Probleme. Oft ist es uner
wünscht oder, beispielsweise im Fall explosiver Füllgüter,
sogar unzulässig, die Behälterwand zu durchbrechen. Ferner
muß die Öffnung nach dem Einbau des Sensors wieder druck
dicht verschlossen werden. Vor allem ist es schwierig, einen
Sensor nachträglich an einem bereits vorhandenen und in Be
trieb befindlichen Behälter zu montieren, denn zum Durch
brechen der Behälterwand muß der Behälter entleert werden.
Schließlich ist eine solche Durchbrechung der Behälterwand
bei Behältern, die Lebensmittel enthalten, wegen der stren
gen Hygiene-Anforderungen mit einem erhöhten Reinigungsauf
wand verbunden.
Aus der DE-OS 27 43 394 ist es auch bereits bekannt, einen
Füllstandsensor auf der Höhe des vorbestimmten Füllstands an
der Außenseite des Behälters zu befestigen, ohne daß eine
Öffnung in der Behälterwand benötigt wird. In diesem Fall
handelt es sich aber nicht um einen Membransensor, sondern
um einen Schall- oder Ultraschall-Echolotsensor, der Schall-
oder Ultraschallimpulse durch die Behälterwand schickt und
die von der gegenüberliegenden Behälterwand reflektierten
Echoimpulse empfängt. Die Befestigung des Echolotsenders ge
schieht mit Hilfe eines um den Behälter gelegten Spannbandes.
Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber die Schaffung einer
Vorrichtung der eingangs angegebenen Art, die keine Öffnung
in der Behälterwand erfordert.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Mem
bran durch einen Bereich der Behälterwand gebildet ist, der
durch einen an der Außenseite des Behälters angebrachten, in
schwingungsmechanischer Verbindung mit der Behälterwand ste
henden Ring oder Rahmen abgegrenzt ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein durch einen
Ring oder Rahmen von verhältnismäßig großer Masse abgegrenz
ter Bereich einer Behälterwand die Funktion einer Biege
schwingungen ausführenden Membran übernehmen kann. Natürlich
muß die Flächenausdehnung des abgegrenzten Membranbereichs
im Verhältnis zur Dicke der Behälterwand ausreichend groß
sein, damit sich der abgegrenzte Bereich wie eine Membran
verhalten kann. Der abgegrenzte Bereich kann dann wie eine
Membran in Schwingungen versetzt werden, wobei sich der in
engem Kontakt mit dem Ring oder Rahmen stehende Umfangsbe
reich wie eine nahezu feste Einspannung des Membranrandes
verhält, da er wegen der großen Masse des Rings oder Rahmens
nicht schwingen kann. Demzufolge wird auch nur ein geringer
Anteil der Schwingungsenergie zu den außerhalb des Rings oder
Rahmens liegenden Bereichen der Behälterwand übertragen.
Da ein Bereich der Behälterwand die Funktion der Membran
übernimmt, ist keine Durchbrechung der Behälterwand für die
Montage einer getrennten Membran erforderlich. Die erfin
dungsgemäße Vorrichtung eignet sich daher auch für Anwen
dungsfälle, in denen eine Durchbrechung der Behälterwand un
erwünscht oder sogar unzulässig ist, und sie kann problemlos
an bereits vorhandenen Behältern montiert werden, ohne daß
diese hierfür entleert werden müssen. Ferner bestehen keine
Abdichtungsprobleme.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich für die Fest
stellung oder Überwachung des Füllstands sowohl von flüssi
gen als auch von festen Füllgütern. Bei der Überwachung des
Füllstands von Flüssigkeiten wird vorzugsweise der abge
grenzte Membranbereich zu Schwingungen bei einer Eigenreso
nanzfrequenz angeregt, und zur Füllstandserkennung wird die
Frequenz und/oder die Phase der Schwingungen ausgewertet. Die
Eigenresonanzfrequenz und die Phase des Membranbereichs än
dert sich nämlich, wenn er von der Flüssigkeit berührt wird,
weil dann ein Teil der angrenzenden Flüssigkeitsmenge mit
schwingt, wodurch die schwingende Masse vergrößert wird. Die
gesamte Frequenzverschiebung wird außer von der mitschwin
genden Flüssigkeitsmenge auch von viskosen Dämpfungskräften,
die von der Flüssigkeit auf den Membranbereich ausgeübt wer
den, verursacht. Bei körnigen, pulverförmigen oder anderen
Feststoff-Füllgütern wird dagegen zur Füllstandserkennung
die Amplitude der Schwingungen ausgewertet, weil solche
Füllgüter die Schwingungen des abgegrenzten Membranbereichs
dämpfen, wenn sie mit diesem in Berührung kommen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen gekenn
zeichnet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in
der Zeichnung dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Behälter mit zwei Vorrichtungen zur Feststel
lung und/oder Überwachung eines maximalen und eines
minimalen Füllstands,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Sensor einer der beiden Vor
richtungen von Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Sensor von Fig. 2 nach der
Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 ein Diagramm des Zusammenhangs zwischen dem Füll
stand und der Eigenresonanzfrequenz des Membranbe
reichs des Sensors von Fig. 2 und 3,
Fig. 5 die Amplituden-Frequenz-Kennlinien des Sensors von
Fig. 2 und 3 bei zwei verschiedenen Füllständen im
Behälter,
Fig. 6 eine andere Ausführungsform des Sensors,
Fig. 7 die Befestigung eines Teils des Sensors von Fig. 6
an der Behälterwand,
Fig. 8 eine zum Teil geschnittene Ansicht der oberen Rah
menteile des Sensors von Fig. 6,
Fig. 9 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Dar
stellung der einen seitlichen Rahmenleiste des Sen
sors von Fig. 6,
Fig. 10 eine teilweise aufgeschnittene Vorderansicht eines
Teils der Rahmenleiste von Fig. 9,
Fig. 11 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Dar
stellung der anderen seitlichen Rahmenleiste des
Sensors von Fig. 6 und
Fig. 12 bis 14 graphische Darstellungen zur Erläuterung der
mit dem Sensor erzielten Wirkung.
Fig. 1 zeigt einen Behälter 10, der bis zu einer Höhe H mit
einem flüssigen Füllgut 11 gefüllt ist. Die Höhe H des Füll
guts im Behälter 10 ist der Füllstand. Der Füllstand soll
einen Minimalwert Hmin nicht unterschreiten und einen Maxi
malwert Hmax nicht überschreiten. Zur Überwachung des maxi
malen Füllstands ist an der Wand 12 des Behälters 10 auf der
Höhe Hmax ein Füllstandssensor 14 angebracht, der mit einer
zugehörigen Erregungs- und Auswerteschaltung 15 verbunden
ist, und zur Überwachung des minimalen Füllstands ist an der
Behälterwand 12 auf der Höhe Hmin ein Füllstandssensor 16
angebracht, der mit einer zugehörigen Erregungs- und Auswer
teschaltung 17 verbunden ist. Jeder Füllstandssensor 14, 16
ist so ausgebildet, daß er zur zugehörigen Erregungs- und
Auswerteschaltung 15 bzw. 17 ein elektrisches Signal liefert,
das anzeigt, ob sich im Behälter auf der Höhe des Sensors
Füllgut befindet oder nicht.
Der Sensor 14 ist in den Fig. 2 und 3 in näheren Einzel
heiten dargestellt. Die beiden Sensoren 14 und 16 sind völ
lig gleich ausgebildet; die folgende Beschreibung des Sen
sors 14 gilt daher in gleicher Weise auch für den Sensor 16.
Die Besonderheit dieser Sensoren besteht darin, daß sie
vollständig an der Außenseite des Behälters 10 angeordnet
sind und für ihre Funktion keine Öffnung in der Behälterwand
erfordern.
Die Fig. 2 und 3 zeigen einen Abschnitt der Behälterwand
12 mit dem darauf montierten Sensor 14, wobei angenommen ist,
daß die Behälterwand 12 eben ist. Auf der Außenseite der Be
hälterwand 12 ist ein Metallring 20 in kraftschlüssiger Ver
bindung befestigt, so daß er in schwingungsmechanischer Ver
bindung mit der Behälterwand 12 steht. Bei dem dargestellten
Beispiel ist die kraftschlüssige Verbindung dadurch herge
stellt, daß an der Behälterwand 12 mehrere Gewindebolzen 21
angebracht sind, die durch Bohrungen im Metallring 20 ragen.
Die Gewindebolzen 21 können an der Behälterwand 12 durch
Punktschweißung oder auf andere Weise befestigt sein. Durch
Muttern 22, die auf die Gewindebolzen 21 aufgeschraubt sind,
ist der Metallring 20 fest gegen die Behälterwand 12 gepreßt.
Durch den Metallring 20 ist ein kreisförmiger Bereich 24 der
Behälterwand 12 abgegrenzt, der als Membran des Sensors
dient.
Um eine definierte Abgrenzung der Membranfläche auf der Be
hälterwand zu erreichen, ist die der Behälterwand 12 zuge
wandte Stirnseite des Metallrings 20 leicht nach außen ange
schrägt, so daß der Metallring 20 nur mit der Innenkante an
der Behälterwand 12 anliegt. Dies ist in Fig. 3 zur Verdeut
lichung übertrieben dargestellt; der Winkel zwischen der
Behälterwand 12 und der Stirnseite des Metallrings 20 ist in
Wirklichkeit sehr viel kleiner, beispielsweise in der Grö
ßenordnung von 0,1°.
Damit die auf diese Weise definierte Membran mit einer aus
reichend niedrigen Arbeitsfrequenz betrieben werden kann,
muß der Durchmesser des abgegrenzten Bereichs 24, also der
Innendurchmesser des Metallrings 20, groß gegen die Dicke d
der Behälterwand sein. Beispielsweise kann die Arbeitsfre
quenz etwa 5 kHz betragen, wenn bei einer Behälterwanddicke d
von 2,5 mm der Membranbereich 24 einen Durchmesser D von etwa
60 mm hat.
Auf dem Metallring 20 ist eine sich in vertikaler Richtung
diametral erstreckende Brücke 25 befestigt. Die Brücke 25
besteht aus einem steifen Metallteil, das an jedem Ende eine
Bohrung aufweist. Mit diesen Bohrungen ist die Brücke 25 auf
zwei einander diametral gegenüberliegende Gewindebolzen 21
aufgesteckt, so daß sie durch die auf diese Gewindebolzen 21
aufgeschraubten Muttern 22 auf dem Metallring 20 festgehal
ten wird.
Zwischen der Brücke 25 und dem Membranbereich 24 ist nahe
dem Metallring 20 ein Erregungswandler 30 angeordnet, der in
der Lage ist, bei Erregung durch eine elektrische Wechsel
spannung den Membranbereich 24 in Schwingungen zu versetzen.
Als Beispiel ist angenommen, daß der Erregungswandler 30
durch einen Stapel von Piezoelementen 31 gebildet ist, der
zwischen dem Membranbereich 24 und einem Andruckplättchen 32
eingespannt ist. Eine Madenschraube 33, die in eine Gewinde
bohrung in der Brücke 25 eingeschraubt ist, wirkt auf das
Andruckplättchen 32 ein, um eine gewisse Vorspannung des
Piezostapels auf dem Membranbereich zu erzielen. Mit Hilfe
der Madenschraube 33 kann die Kraft eingestellt werden, mit
der der Piezostapel an den Membranbereich 24 angedrückt wird.
Jedes Piezoelement 31 des Stapels besteht in bekannter Weise
aus einem zwischen zwei Elektroden angeordneten scheibenför
migen Piezokristall. Beim Anlegen einer elektrischen Span
nung an die beiden Elektroden ändert sich die Dicke des Pie
zokristalls in Abhängigkeit von der Spannung. Die Piezoele
mente 31 sind elektrisch parallelgeschaltet, so daß sich
ihre Dicken beim Anlegen einer elektrischen Spannung gleich
sinnig ändern, und sie sind mechanisch in Serie geschaltet,
so daß sich ihre Dickenänderungen addieren. Somit ändert
sich die axiale Länge des Piezostapels in Abhängigkeit von
der an die Piezoelemente 31 angelegten elektrischen Spannung.
Da der Piezostapel am einen Ende durch die Brücke 25 über
die Madenschraube 33 festgehalten ist, wirken sich die Län
genänderungen des Piezostapels auf den Membranbereich 24 aus,
der entsprechend mechanisch verformt wird. Die Schwingungs
amplitude des Membranbereichs liegt je nach der Dicke d der
Behälterwand in der Größenordnung von wenigen µm.
In der Mitte des Membranbereichs 24 ist zwischen der Brücke
25 und dem Membranbereich 24 ein Empfangswandler 40 angeord
net, der auf mechanische Schwingungen des Membranbereichs
anspricht und diese in eine elektrische Spannung umwandelt.
Als Beispiel ist angenommen, daß der Empfangswandler 40 in
gleicher Weise wie der Erregungswandler 30 als piezoelektri
scher Wandler ausgebildet ist. Anders als beim Erregungs
wandler 30 genügt jedoch für den Empfangswandler 40 ein ein
ziges Piezoelement 41. Zwischen dem Piezoelement 41 und einem
Andruckplättchen 42, auf das eine Madenschraube 43 einwirkt,
ist eine zylindrische Silikonmasse 44 eingefügt. Die Maden
schraube 43 ist in eine Gewindebohrung in der Brücke 25 ein
geschraubt und übt über das Andruckplättchen 42 und die Si
likonmasse 44 auf das Piezoelement 41 eine Kraft aus, durch
die es in Anlage an dem Membranbereich 24 gehalten wird. Da
bei wirkt die Silikonmasse 44 als elastisches Federelement.
Die Verwendung einer Silikonmasse anstelle einer metalli
schen Druckfeder, beispielsweise einer Schraubenfeder, er
weist sich als vorteilhaft, weil die Silikonmasse eine nicht
lineare, progressiv ansteigende Federkennlinie und eine ge
wisse innere Dämpfung besitzt.
Der Erregungswandler 30 ist an einen Ausgang der Erregungs-
und Auswerteschaltung 15 angeschlossen, und der Empfangs
wandler 40 ist mit einem Eingang der Erregungs- und Auswer
teschaltung 15 verbunden. Die Erregungs- und Auswerteschal
tung legt an den Erregungswandler 30 eine Spannung an, die
zur Folge hat, daß der Erregungswandler 30 auf den von ihm
berührten Teil des Membranbereichs 24 wechselnde Kräfte aus
übt, die senkrecht zu der Ebene des Membranbereichs gerich
tet sind. Dadurch wird der Membranbereich in Biegeschwingun
gen versetzt. Infolge der Biegeschwingungen werden auf den
in der Mitte angeordneten Empfangswandler 40 Kräfte ausgeübt,
die von diesem in eine elektrische Wechselspannung umgewan
delt werden, die der Erregungs- und Auswerteschaltung 15 zu
geführt wird.
Die Anordnung des Empfangswandlers 40 in der Mitte des Mem
branbereichs 24 ist am günstigsten, weil dort die Biege
schwingungsamplitude für den Grundschwingungsmodus am größ
ten ist, während die Biegeschwingungsamplitude für alle ge
radzahligen höheren Schwingungsmoden im wesentlichen Null
ist. Die Anordnung des Empfangswandlers 40 an dieser Stelle
ergibt daher die größte Empfindlichkeit für den Grundschwin
gungsmodus, während andere Moden weitgehend unterdrückt wer
den. Dagegen ist die Anordnung des Erregungswandlers 30 im
Randbereich am günstigsten, weil dort nur kleine Schwingungs
amplituden auftreten. Dies ermöglicht die für die Schwin
gungsanregung erforderliche starre Vorspannung des Erregungs
wandlers 30.
Wenn das Füllgut im Behälter eine Flüssigkeit ist, hängt die
Eigenresonanzfrequenz des Membranbereichs davon ab, ob der
Membranbereich 24 auf der Innenseite der Behälterwand 12 von
der Flüssigkeit bedeckt ist oder nicht. Während bei unbedeck
tem Membranbereich die schwingende Masse allein durch die
Masse des Membranbereichs bestimmt ist, schwingt bei bedeck
tem Membranbereich ein Teil der an den Membranbereich an
grenzende Flüssigkeitsmasse mit. Die Masse des schwingenden
Systems ist daher bei bedecktem Membranbereich größer, und
dementsprechend ist die Eigenresonanzfrequenz niedriger. Eine
zusätzliche Dämpfung infolge der Viskosität des Füllguts
vergrößert die Frequenzänderung.
Das Diagramm von Fig. 4 zeigt den Zusammenhang zwischen dem
Füllstand im Behälter und der Eigenresonanzfrequenz des Mem
branbereichs 24. Dabei ist der Füllstand auf der Ordinate
aufgetragen, da dies den räumlichen Verhältnissen entspricht,
denn der Füllstand wird in vertikaler Richtung gemessen. Der
Punkt A entspricht dem tiefsten Punkt des Membranbereichs 24
und der Punkt B dem höchsten Punkt des Membranbereichs. Der
Abstand zwischen den Punkten A und B entspricht dem Durch
messer D des Membranbereichs. Die beiden Punkte A und B sind
auch in den Fig. 2 und 3 in der gleichen Weise bezeichnet.
Die im Diagramm von Fig. 4 angegebenen Frequenzen entspre
chen einem praktischen Ausführungsbeispiel mit den zuvor an
gegebenen Abmessungen, also einer Behälterwanddicke d von
2,5 mm und einem Durchmesser D des Membranbereichs von 60 mm.
Wenn der Füllstand im Behälter 10 über dem höchsten Punkt B
des Membranbereichs 24 liegt, hat der Membranbereich 24 eine
Eigenresonanzfrequenz von etwa 4,1 kHz, die sich in Abhängig
keit vom Füllstand nicht weiter ändert. Wenn der Füllstand
im Behälter 10 unter dem tiefsten Punkt A des Membranbe
reichs 24 liegt, hat der Membranbereich 24 eine Eigenreso
nanzfrequenz von etwa 5,3 kHz, die sich ebenfalls in Abhän
gigkeit vom Füllstand nicht weiter ändert. Zwischen diesen
beiden Frequenzwerten liegt ein beträchtlicher Frequenzab
stand von etwa 1,2 kHz, der sehr deutlich erkennen läßt, ob
sich der Füllstand im Behälter 10 oberhalb oder unterhalb
des Membranbereichs des Sensors befindet.
Wenn sich der Füllstand zwischen den beiden Punkten A und B
befindet, der Membranbereich 24 also teilweise vom Füllgut
bedeckt ist, hängt die Eigenresonanzfrequenz sehr stark vom
Bedeckungsgrad ab. Verringert man beispielsweise den Füll
stand von einer oberhalb des höchsten Punktes B liegenden
Stelle, so ändert sich nach dem Unterschreiten des Punktes B
die Eigenresonanzfrequenz zunächst wenig, solange der Füll
stand noch in der oberen Randzone des Membranbereichs liegt.
In der mittleren Zone des Membranbereichs 24 erfolgt dagegen
eine schnelle Änderung der Eigenresonanzfrequenz, wobei die
Frequenzkurve etwa in der Mitte des Membranbereichs einen
Wendepunkt W hat. In der unteren Randzone des Membranbereichs
erreicht die Eigenresonanzfrequenz nahezu den der unbedeck
ten Membran entsprechenden Wert, so daß sie sich nur noch
sehr wenig ändert. Den gleichen Frequenzverlauf erhält man
natürlich in umgekehrter Richtung, wenn der Füllstand von
einer unterhalb des Membranbereichs 24 liegenden Stelle all
mählich erhöht wird.
Das Diagramm von Fig. 5 zeigt die vom Empfangswandler 40
festgestellte Schwingungsamplitude, wenn die Frequenz der
an den Erregungswandler 30 angelegten Wechselspannung im Be
reich von 0 bis 10 kHz geändert wird. Dabei entspricht die
Kurve A dem Fall, daß der Füllstand im Behälter 10 oberhalb
des Sensors 14 steht, so daß der Membranbereich 24 vollstän
dig vom Füllgut bedeckt ist, während die Kurve B dem Fall
entspricht, daß der Füllstand im Behälter 10 unterhalb des
Behälters 14 steht, der Sensor 14 also nicht vom Füllgut be
rührt wird. Die Kurve A hat ein ausgeprägtes Maximum bei der
Frequenz von etwa 4,1 kHz, die der Eigenresonanzfrequenz bei
bedecktem Membranbereich 24 entspricht, und die Kurve B hat
ein ausgeprägtes Maximum bei der Frequenz von etwa 5,3 kHz,
die der Eigenresonanzfrequenz bei unbedecktem Membranbereich
24 entspricht. Bei teilweise bedecktem Membranbereich 24
liegt das Maximum der Kurve zwischen diesen beiden Frequenz
werten an einer Stelle, die für jeden Füllstand dem Diagramm
von Fig. 4 zu entnehmen ist.
Aus den Diagrammen von Fig. 4 und 5 ergeben sich für den
Durchschnittsfachmann aufgrund seiner Fachkenntnisse ver
schiedene Möglichkeiten für die Ausbildung der Erregungs-
und Auswerteschaltung 15. Beispielsweise kann die in der Er
regungs- und Auswerteschaltung enthaltene Wechselspannungs
quelle so ausgebildet sein, daß die Frequenz der an dem Er
regungswandler 30 angelegten Wechselspannung periodisch in
einem Bereich verändert wird, der alle vorkommenden Reso
nanzfrequenzen enthält. Die Erregungs- und Auswerteschaltung
15 enthält dann ferner einen Spitzenwertdetektor, der das
Maximum des Ausgangssignals des Empfangswandlers 40 erkennt,
sowie einen Frequenzdiskriminator, der feststellt, bei wel
cher Frequenz der Erregungswechselspannung dieses Maximum
auftritt. Aus dem Diagramm von Fig. 4, das zuvor für den be
treffenden Füllstandsensor aufgenommen und beispielsweise in
Form einer Tabelle abgespeichert ist, kann dann der festge
stellten Frequenz der entsprechende Füllstand zugeordnet
werden.
Eine andere Ausbildung der Erregungs- und Auswerteschaltung
15 besteht darin, daß die Frequenz der Erregungswechselspan
nung stets gleich der Resonanzfrequenz des Membranbereichs
24 gehalten wird. Dies kann in einer allgemein bekannten
Weise dadurch erfolgen, daß der Empfangswandler 40 mit dem
Erregungswandler 30 über einen Verstärker in einem rückge
koppelten Selbsterregungskreis verbunden ist. In diesem Fall
braucht nur noch durch einen in der Erregungs- und Auswerte
schaltung 15 enthaltenen Frequenzdiskriminator die sich von
selbst einstellende Selbsterregungsfrequenz festgestellt zu
werden.
Weiterhin kann die Erregungs- und Auswerteschaltung 15 auch
so ausgebildet sein, daß die Erregung des Erregungswandlers
30 durch Gleichstromimpulse erfolgt. Bekanntlich enthält ein
Gleichstromimpuls ein Frequenzspektrum, dessen Ausdehnung
von der Impulsbreite abhängt. Wenn die Impulsbreite so be
messen ist, daß die vorkommenden Resonanzfrequenzen des Mem
branbereichs 24 im Frequenzspektrum enthalten sind, wird der
Membranbereich 24 zu Biegeschwingungen bei seiner Resonanz
frequenz angeregt. Das Ausgangssignal des Empfangswandlers
40 ist dann nach jedem Erregungsimpuls ein abklingender
Schwingungszug, dessen Frequenz der Resonanzfrequenz ent
spricht und wieder durch einen Frequenzdiskriminator festge
stellt werden kann.
Der beschriebene Sensor ermöglicht auch eine andere Auswer
tung der füllstandsabhängigen Änderung der Eigenresonanzfre
quenz, die ohne Kalibrierung mit guter Genauigkeit anzeigt,
ob der Füllstand beim Füllen oder Entleeren des Behälters
die Mitte der Membran über- oder unterschreitet. Hierfür wird
die zuvor erwähnte Tatsache ausgenutzt, daß die Frequenzkur
ve von Fig. 4 an einer bestimmten Stelle des Membranbereichs
den Wendepunkt W aufweist. Durch Ermittlung des Wendepunkts
kann daher ohne Kalibrierung festgestellt werden, wann der
Füllstand diese Stelle des Membranbereichs erreicht hat.
Anstelle der Frequenz kann auch die Phasendifferenz zwischen
dem Ausgangssignal des Empfangswandlers 40 und der dem Erre
gungswandler 30 zugeführten Erregungswechselspannung ermit
telt und zur Feststellung des Füllstands ausgewertet werden,
weil sich diese Phasendifferenz in Abhängigkeit vom Füllstand
in gleicher Weise wie die Frequenz eindeutig ändert. Die Er
regungs- und Auswerteschaltung 15 enthält dann anstelle eines
Frequenzdiskriminators einen Phasendiskriminator.
Unabhängig von der Art der Erregung der Biegeschwingungen
durch den Erregungswandler 30 und von der Auswertung des
Ausgangssignals des Empfangswandlers 40 besteht ein wesent
licher Vorteil des beschriebenen Füllstandssensors darin,
daß nicht nur festgestellt werden kann, ob sich der Füll
stand oberhalb oder unterhalb des Membranbereichs 24 befin
det, sondern daß sogar mit guter Genauigkeit bestimmt werden
kann, an welcher Stelle innerhalb des Membranbereichs sich
der Füllstand befindet. Der Detektionsbereich ist dadurch
wesentlich enger als der dem Membrandurchmesser entsprechen
de Bereich, und demzufolge kann mit entsprechend größerer
Genauigkeit festgestellt werden, ob der vorgegebene Füll
stand erreicht ist oder nicht.
Es ist nicht erforderlich, daß der abgegrenzte Membranbereich
kreisrund ist; er kann auch andere Formen haben, beispiels
weise quadratisch oder rechteckig sein. Anstelle des kreis
runden Metallrings 20 von Fig. 2 und 3 wird dann auf der Be
hälterwand ein Metallrahmen mit dem gewünschten Umriß befe
stigt. Ferner eignet sich der beschriebene Sensor nicht nur
für ebene Behälterwände, sondern auch für gekrümmte Behäl
terwände, wobei natürlich der Metallring oder Metallrahmen
so geformt sein muß, daß er an allen Stellen in schwingungs
mechanischer Verbindung mit der Behälterwand steht. Schließ
lich muß der Metallring oder Metallrahmen auch nicht unbe
dingt ein einstückiger oder lückenlos zusammengefügter Kör
per sein. Er kann auch aus mehreren Einzelteilen bestehen,
die getrennt und/oder mit Lücken auf der Behälterwand befe
stigt werden.
In den Fig. 6 bis 11 ist ein Ausführungsbeispiel des Sen
sors dargestellt, das die zuvor beschriebenen Abänderungen
vereinigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird zur Abgren
zung des Membranbereichs ein rechteckiger Rahmen 50 verwen
det, der so ausgebildet ist, daß er wahlweise auf ebenen Be
hälterwänden oder auf zylindrischen Behälterwänden unter
schiedlicher Krümmung befestigt werden kann. Zu diesem Zweck
sind die oberen und unteren horizontalen Rahmenleisten in
Segmente 51 bzw. 52 unterteilt, während die beiden seitli
chen vertikalen Rahmenleisten 53 und 54 einstückig ausgebil
det sind. In jedem Segment 51 und 52 ist eine Bohrung 55 bzw.
56 zur Durchführung eines Gewindebolzens angebracht, und
jede seitliche Rahmenleiste 53, 54 enthält mehrere solcher
Bohrungen 57 bzw. 58.
Fig. 7 zeigt, wie eines der Segmente 51 an einer gekrümmten
Behälterwand 59 mit Hilfe eines Gewindebolzens 60 und einer
auf den Gewindebolzen 60 aufgeschraubten Mutter 61 unter
Einfügung einer Beilagscheibe 62 befestigt ist. Der Gewinde
bolzen 60 ist vorzugsweise durch elektrische Punktschweißung
so an der Behälterwand 59 befestigt, daß er genau senkrecht
zur Behälterwand steht. Das Segment 51 ist entlang den pa
rallel zu den Mantellinien des Behälters 59 verlaufenden
Kanten mit Fußleisten 63 versehen, die an der Behälterwand
59 anliegen, während der zwischen den Fußleisten 63 liegen
de Teil des Segments 51 im Abstand von der Behälterwand 59
liegt. Dadurch wird trotz der Krümmung der Behälterwand 59
eine genau definierte Anlage des Segments 51 an der Behäl
terwand erreicht. Alle Segmente 51 und 52 sind in gleicher
Weise ausgebildet und befestigt. Wie Fig. 6 zeigt, sind auch
die seitlichen Rahmenleisten 53 und 54 entlang den vertika
len Kanten mit Fußleisten 64 bzw. 65 versehen, die entlang
den Mantellinien an der Behälterwand anliegen. Diese seitli
chen Rahmenleisten sind ebenfalls in der zuvor beschriebenen
Weise mittels Gewindebolzen, die durch die Bohrungen 57 bzw.
58 ragen, an der Behälterwand befestigt.
Die Bestandteile des Rahmens 60 sind vor der Montage auf den
Gewindebolzen durch Zugfedern zusammengehalten, wie dies in
der teilweise geschnittenen Ansicht von Fig. 8 für die Seg
mente 51 und die seitlichen Rahmenleisten 53, 54 gezeigt ist.
Eine Zugfeder 70 ist in Bohrungen 71 angeordnet, die in den
Segmenten 51 und den Rahmenleisten 53, 54 so angebracht sind,
daß sie gleichachsig fluchten, wenn die Teile mit ihren ein
ander zugewandten Flächen flach aneinanderliegen. Die Boh
rungen 71 liegen natürlich außerhalb der Ebene der Bohrun
gen, die für die Aufnahme der Gewindebolzen bestimmt sind.
Die beiden Enden der Zugfeder 70 sind unter Vorspannung der
Zugfeder an Stiften 72 verankert, die in den Rahmenleisten
53 und 54 angebracht sind und quer durch die Bohrungen 71
hindurchgehen. Eine weitere Zugfeder ist in der gleichen
Weise in Bohrungen in den Segmenten 52 sowie in entsprechen
den Bohrungen in den seitlichen Rahmenleisten 53 und 54 an
geordnet. Die beiden Zugfedern halten infolge ihrer Vorspan
nung die Teile des Rahmens 50 in Anlage aneinander, so daß
der Rahmen eben ist, solange er nicht auf den Gewindebolzen
befestigt ist. Die Zugfedern erlauben die Dehnung des Rah
mens, die erforderlich ist, um die Rahmenteile mit ihren
Bohrungen auf die im Lochrastermaß befestigten, von der Be
hälterwand radial abstehenden Gewindebolzen aufzuschieben.
In der Mitte der seitlichen Rahmenleiste 53 ist an der In
nenseite ein Vorsprung 73 angeformt, der zur Aufnahme des
Erregungswandlers dient. Wie die Fig. 9 und 10 zeigen,
hat der Erregungswandler den gleichen Aufbau wie der Erre
gungswandler 30 von Fig. 3, weshalb seine Bestandteile mit
den gleichen Bezugszeichen wie dort bezeichnet sind. Der
Piezostapel 31 ist in einer Ausnehmung 74 des Vorsprungs 73
zwischen der Behälterwand 59 und dem Andruckplättchen 32 an
geordnet und wird durch die Madenschraube 33, die in eine
Gewindebohrung im Vorsprung 73 eingeschraubt ist und auf das
Andruckplättchen 32 wirkt, mit einstellbarer Andruckkraft
gegen die Behälterwand 59 gepreßt. Wie Fig. 10 erkennen läßt,
ist die Fußleiste 64 an der Innenseite der Rahmenleiste 53
im Bereich der Ausnehmung 74 unterbrochen.
An der gegenüberliegenden Rahmenleiste 54 ist ein Ausleger
75 angebracht, der sich bis über die Mitte des Abstandes
zwischen den beiden Rahmenleisten 53 und 54 erstreckt und
zur Aufnahme des Empfangswandlers dient. Der Ausleger 75 be
steht aus einem Metallblock 76, der unter Einfügung einer
Entkopplungsplatte 77 mittels Schrauben 78 an der seitlichen
Rahmenleiste 54 befestigt ist. Die Entkopplungsplatte 77 be
steht aus einem Material, das die Übertragung von Vibratio
nen zwischen der Rahmenleiste 54 und dem Metallblock 76
dämpft, beispielsweise aus Gummi. Wie Fig. 11 zeigt, hat der
Empfangswandler den gleichen Aufbau wie der Empfangswandler
40 von Fig. 3, weshalb seine Bestandteile mit den gleichen
Bezugszeichen wie dort bezeichnet sind. Das Piezoelement 41
ist zusammen mit der Silikonmasse 44 und dem Andruckplätt
chen 42 in einer Ausnehmung 79 des Metallblocks 76 angeord
net. Die Madenschraube 43, die in eine Gewindebohrung im Me
tallblock 76 eingeschraubt ist und auf das Andruckplättchen
42 wirkt, hält das Piezoelement 41 mit einstellbarer Andruck
kraft in Anlage an der Behälterwand. Die Ausnehmung 79 ist
im Metallblock 76 so angebracht, daß der Empfangswandler 40
in der Mitte des vom Rahmen 50 umschlossenen Bereichs an der
Behälterwand anliegt.
Wie bei der Ausführungsform von Fig. 2 und 3 bildet auch bei
der Ausführungsform von Fig. 6 bis 11 der vom Rahmen 50 ab
gegrenzte Bereich der Behälterwand die Membran des Sensors.
Der Sensor von Fig. 6 bis 11 hat die gleiche Funktionsweise
wie der Sensor von Fig. 2 und 3, und er zeigt das gleiche
Verhalten, wie es durch die Diagramme von Fig. 4 und 5 dar
gestellt ist. Die Erregung der Biegeschwingungen des Mem
branbereichs durch den Erregungswandler 30 und die Auswer
tung der Ausgangssignale des Empfangswandlers 40 kann daher
in der gleichen Weise erfolgen wie dies zuvor für den Sensor
von Fig. 2 und 3 beschrieben worden ist.
Die Bildung der Membran des Sensors durch einen Bereich
der Behälterwand, der durch einen in schwingungsmechanischer
Verbindung mit der Behälterwand stehenden Ring oder Rahmen
abgegrenzt ist, beruht bei allen beschriebenen Ausführungs
beispielen darauf, daß die Übertragung der Biegeschwingungen
des Membranbereichs in den außerhalb des Rings oder Rahmens
liegenden Teil der Behälterwand durch die Masse des Rings
oder Rahmens abgeschwächt wird. Dies wird durch die Fig.
12 bis 14 veranschaulicht, in denen die berechneten Ergeb
nisse für verschiedene Massen des Rings oder Rahmens graphisch
dargestellt sind. Jede dieser Figuren zeigt einen Schnitt
durch eine ebene Behälterwand 80, die im Ruhezustand durch
eine gerade Linie dargestellt ist, sowie den Querschnitt
eines Ring- oder Rahmenteils 81, der auf der Behälterwand 80
so befestigt ist, daß er in schwingungsmechanischer Verbin
dung mit der Behälterwand steht. Der rechts vom Ring- oder
Rahmenteil 81 liegende Teil 82 der Behälterwand bildet den
Membranbereich, der in Biegeschwingungen versetzt wird. Die
Amplituden der Biegeschwingungen sind in allen Figuren zur
Verdeutlichung stark überhöht dargestellt. Die Berechnungen
sind in allen drei Figuren für die gleiche Behälterwand mit
einer Dicke von 2,5 mm und für die gleiche Amplitude A der
Biegeschwingungen des Membranbereichs 82, jedoch für unter
schiedliche Querschnitte des Ring- oder Rahmenteils 81 durch
geführt worden.
Fig. 12 zeigt die Ergebnisse für einen Ring- oder Rahmenteil
81 mit einer Breite b von 30 mm und einer Höhe h von 20 mm.
Wie zu erkennen ist, werden die Biegeschwingungen des Mem
branbereichs 82 mit verhältnismäßig geringer Abschwächung in
den außerhalb des Membranbereichs 82 liegenden Wandbereich
83 übertragen. Dabei wird der Ring- oder Rahmenteil 81, wie
in Fig. 12 gestrichelt dargestellt ist, infolge der schwin
gungsmechanischen Verbindung um einen beträchtlichen Winkel
ϕz ausgelenkt. Dieser Winkel ist wegen der Amplitudenüberhö
hung natürlich ebenfalls übertrieben groß dargestellt.
Fig. 13 zeigt die Verhältnisse für einen Querschnitt des
Ring- oder Rahmenteils 81 mit der gleichen Breite b von
30 mm, aber der doppelten Höhe h von 40 mm. Der Querschnitt
ist also doppelt so groß wie im Fall von Fig. 12, und dem
entsprechend hat der Ring oder Rahmen die doppelte Masse.
Der Ring- oder Rahmenteil 81 wird infolge seiner größeren
Masse nur noch um einen verhältnismäßig kleinen Winkel ϕz
ausgelenkt, wodurch die Übertragung der Biegeschwingungen
des Membranbereichs 82 in den Wandbereich 83 stark abge
schwächt wird.
Schließlich zeigt Fig. 14 die Verhältnisse für einen Quer
schnitt des Ring- oder Rahmenteils 81 mit der gleichen Brei
te b von 30 mm, aber der dreifachen Höhe h von 60 mm. Dem
entsprechend hat der Ring oder Rahmen die dreifache Masse
wie im Fall von Fig. 12. In diesem Fall ist der Winkel ϕz,
um den der Ring- oder Rahmenteil 81 ausgelenkt wird, ver
nachlässigbar klein, und die Übertragung der Biegeschwingun
gen des Membranbereichs 82 in den Wandbereich 83 ist prak
tisch vollständig unterdrückt. Im Fall von Fig. 14 erfüllt
somit der Membranbereich 82 die Funktion einer Sensormembran
in vollkommener Weise. Eine weitere Vergrößerung der Masse
des Rings oder Rahmens würde dann keine nennenswerte Verbes
serung mehr ergeben.
Eine brauchbare Membranwirkung wird erzielt, wenn die Masse
des Rings oder Rahmens größer als die Masse des innerhalb
des Rings oder Rahmens liegenden Bereichs der Behälterwand
ist.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die zuvor beschriebe
nen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere können
anstelle von piezoelektrischen Wandlern beliebige andere
elektromechanische Wandler verwendet werden, die in der Lage
sind, den abgegrenzten Membranbereich aufgrund einer zuge
führten elektrischen Spannung in mechanische Schwingungen zu
versetzen bzw. die mechanischen Schwingungen des Membranbe
reichs abzutasten und in ein elektrisches Signal umzuwandeln.
Hierfür eignen sich beispielsweise auch elektromagnetische
oder magnetostriktive Wandler. Die Wandler können in jeder
beliebigen geeigneten Weise so befestigt werden, daß sie in
der erforderlichen Wechselwirkung mit dem Membranbereich
stehen.
Der Metallring oder Metallrahmen kann auch auf andere Weise
als durch Gewindebolzen und Muttern an der Behälterwand be
festigt werden, z. B. durch Schweißen, Kleben usw. Grundsätz
lich eignet sich jede Befestigungsart, die eine schwingungs
mechanische Verbindung des Metallrings oder Metallrahmens
mit der Behälterwand gewährleistet. Die Befestigung mittels
Gewindebolzen ergibt den Vorteil, daß der gesamte Sensor im
Bedarfsfall leicht von der Behälterwand abgenommen werden
kann.
Die zuvor beschriebene Detektion des Füllstands durch Aus
wertung der Eigenresonanzfrequenz des Membranbereichs eignet
sich nur für flüssige Füllgüter, da nur bei diesen eine merk
liche Änderung der Eigenresonanzfrequenz in Abhängigkeit vom
Bedeckungsgrad des Membranbereichs eintritt. Der beschriebe
ne Sensor kann jedoch ohne Abänderung seines mechanischen
Aufbaus zur Überwachung des Füllstands von festen Füllgütern,
beispielsweise körnigen oder pulverförmigen Füllgütern ver
wendet werden, indem anstelle der Eigenresonanzfrequenz die
Dämpfung der Schwingungsamplitude des Membranbereichs ausge
wertet wird. Hierzu ist lediglich eine Änderung der Erre
gungs- und Auswerteschaltung erforderlich. Diese Abänderung
ist dem Durchschnittsfachmann aufgrund seiner Fachkenntnisse
geläufig, da auch bei anderen Füllstandssensoren, die wahl
weise für flüssige oder für feste Füllgüter angewendet wer
den, entsprechende unterschiedliche Erregungs- und Auswerte
schaltungen bekannt sind. Beispielsweise kann die Auswerte
schaltung so abgeändert werden, daß anstelle eines Frequenz-
oder Phasendiskriminators ein Amplitudendiskriminator vorge
sehen wird, dessen Ausgangssignal anzeigt, ob die Amplitude
des Ausgangssignals des Empfangswandlers über oder unter
einem eingestellten Amplitudenschwellenwert liegt. Der Ampli
tudenschwellenwert wird so eingestellt, daß er größer als
die Amplitude des Ausgangssignals bei bedecktem Membranbe
reich und kleiner als die Amplitude des Ausgangssignals bei
unbedecktem Membranbereich ist.
Claims (24)
1. Vorrichtung zur Feststellung und/oder Überwachung eines
vorbestimmten Füllstands in einem Behälter mit einem auf der
Höhe des vorbestimmten Füllstands montierten Sensor, der
eine Membran aufweist, die mit dem Füllgut in Berührung
kommt, wenn das Füllgut im Behälter den vorbestimmten Füll
stand erreicht oder übersteigt, sowie einen elektromechani
schen Erregungswandler, der bei Speisung mit einer elektri
schen Spannung die Membran in Schwingungen versetzt, und
einen elektromechanischen Empfangswandler, der die Schwin
gungen der Membran in eine elektrische Wechselspannung um
setzt, und mit einer Auswerteschaltung zur Auslösung von An
zeige- und/oder Schaltvorgängen in Abhängigkeit von der Fre
quenz, der Phase oder der Amplitude der vom Empfangswandler
abgegebenen Wechselspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die
Membran durch einen Bereich der Behälterwand gebildet ist,
der durch einen an der Außenseite der Behälterwand ange
brachten, in schwingungsmechanischer Verbindung mit der Be
hälterwand stehenden Ring oder Rahmen abgegrenzt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Masse des Rings oder Rahmens größer als die Masse des
abgegrenzten Bereichs der Behälterwand ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Ring oder Rahmen mittels an der Behälterwand
befestigter Gewindebolzen am Behälter montiert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Gewindebolzen an der Behälterwand angeschweißt
sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Ring oder Rahmen durch Schweißen an der Behäl
terwand befestigt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Ring oder Rahmen durch Kleben an der Behälter
wand befestigt ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Ring oder Rahmen in Segmente
unterteilt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Segmente durch Zugfedern zusammengehalten sind, die
sich durch Bohrungen in den Segmenten erstrecken und an bei
den Enden an Rahmenteilen verankert sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Erregungswandler am Rand
und der Empfangswandler in der Mitte des abgegrenzten Mem
branbereichs angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Erregungswandler durch
einen Stapel von piezoelektrischen Elementen gebildet ist,
der zwischen der Behälterwand und einem mit dem Ring oder
Rahmen fest verbundenen Abstützteil eingespannt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein
zwischen dem Abstützteil und dem Piezostapel angeordnetes
Stellglied zur Einstellung der Kraft, mit der der Piezosta
pel gegen die Behälterwand gedrückt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stellglied eine in eine Gewindebohrung im Abstütz
teil eingeschraubte Madenschraube ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abstützteil eine sich quer über den
Ring oder Rahmen erstreckende steife Brücke ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abstützteil ein an einem Ring- oder
Rahmenteil angeformter Vorsprung ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung eine Ausnehmung aufweist, in der der Pie
zostapel angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangswandler durch wenig
stens ein piezoelektrisches Element gebildet ist, das zwi
schen der Behälterwand und einem mit dem Ring oder Rahmen
fest verbundenen Abstützteil eingespannt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen das piezoelektrische Element und das Abstütz
teil ein elastisches Federelement eingefügt ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das elastische Federelement eine Silikonmasse ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, gekennzeichnet
durch ein zwischen dem Abstützteil und dem Federelement an
geordnetes Stellglied zur Einstellung der Kraft, mit der das
piezoelektrische Element in Anlage an der Behälterwand ge
halten wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stellglied eine in eine Gewindebohrung im Abstütz
teil eingeschraubte Madenschrauben ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abstützteil eine sich quer über den
Ring oder Rahmen erstreckende steife Brücke ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß das Abstützteil ein an einem Ring- oder
Rahmenteil angebrachter Ausleger ist, der sich bis über die
Mitte des abgegrenzten Membranbereichs erstreckt.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausleger einen Metallblock und ein zwischen dem Me
tallblock und dem Ring- oder Rahmenteil angeordnetes Ent
kopplungsteil aufweist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß das Entkopplungsteil eine Gummiplatte ist.
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