DE4224635C2

DE4224635C2 - Sonde zur Überwachung von Medium

Info

Publication number: DE4224635C2
Application number: DE19924224635
Authority: DE
Inventors: Helmut Willenbrock
Original assignee: Gestra GmbH
Current assignee: Gestra GmbH
Priority date: 1992-07-25
Filing date: 1992-07-25
Publication date: 2000-09-28
Anticipated expiration: 2012-07-26
Also published as: DE4224635A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sonde der im Oberbegriff des Hauptanspruchs spezifizierten Art.

Solche Sonden werden insbesondere zur Füllstandsüberwachung in Behältern verwendet. Überwacht wird mit ihnen der Füllstand des im Behälter befindlichen Mediums, vorzugsweise Flüssigkeit oder Schüttgut, wie z. B. Pulver oder Granulat. Der Behälter weist eine Öffnung zum Einführen des Elektrodenseils mitsamt der Seilendkapsel auf. Diese Öffnung wird üblicherweise durch das Anschlussgehäuse der Sonde verschlossen. Der Seilendkapsel kommen zum Teil unterschiedliche Aufgaben zu. Häufig fungiert sie als Gewicht, das das Elektrodenseil nach unten straffzieht. Bei einem mit einer äußeren Isolationshülle versehenen Elektrodenseil dient die Seilendkapsel auch dazu, das Seilende zu umschließen und auf diese Weise die elektrisch nicht isolierte Stirnfläche des Elektrodenseils gegen das im Behälter befindliche Medium abzu schirmen. Gelegentlich erfolgt über die Seilendkapsel eine Halterung des dortigen Seilendes im Behälter.

Bei einer bekannten derartigen Sonde (DE-GM 19 12 681) ist das Ende des Elektrodenseils in der Aufnahmebohrung der Seilendkapsel um einen Ring - eine sogenannte Kausche - herum gebogen. Vor der Kausche sind das Elektrodenseil und dessen Endabschnitt durch Schellen fest gegeneinander geklemmt. Die Seilendkapsel stützt sich über eine Anschlagfläche an den Schellen ab, sodass sie auf dem Elektrodenseil axial gegen Herunterziehen fixiert ist. Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass die Länge des Elektrodenseils bei Bedarf vor Ort gekürzt und dementsprechend den jeweiligen Einsatzerfordernissen angepaßt werden kann. Anderer seits bedingt sie aber auch einen relativ großen Durchmesser und eine relativ große Länge der Seilendkapsel.

Ein großer Durchmesser der Seilendkapsel ist nachteilig, da er eine entsprechend große Behälteröffnung und ein entsprechend großes Anschlussgehäuse der Sonde erforderlich macht. Die Länge der Seilendkapsel beeinflusst die zwischen ihr und dem Anschlussgehäuse mögliche freie Länge des Elektrodenseils und damit die Größe des zu überwachenden Füllstands bereichs. Eine große Länge der Seilendkapsel erweist sich deshalb in manchen Einsatzfällen als störend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sonde der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein nachträgliches Kürzen des Elektrodenseils erlaubt und bei der die Seilendkapsel mit kleinem Durchmesser und in geringer Länge ausgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Endabschnitt des Elektrodenseils ist scharf umgebogen. Er und der unmittelbar daneben verlaufende Abschnitt des Elektrodenseils werden von der Wandung der Aufnahmebohrung so eng umschlossen, dass die Seilendkapsel auf dem Elektrodenseil sicher gegen Herunterziehen fixiert ist. Der zur Aufnahme des Elektrodenseils samt seinem umgebogenen Endabschnitt in der Seilendkapsel erforderliche Raum ist hinsichtlich Durchmesser und Länge relativ klein. Bei Bedarf kann somit eine besonders kleinbauende Seilendkapsel realisiert werden. Ein Kürzen des Elektrodenseils ist mit einfachen Mitteln möglich, da weder eine Kausche noch Schellen für das Elektrodenseil anzubringen oder abzubauen sind.

Die Unteransprüche haben besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegen stand.

Die Merkmale des Anspruchs 2 bieten eine besonders große Freiheit bei der Werkstoffwahl. Für den dem Medium im Behälter ausgesetzten Teil der Seilendkapsel kann ein Werkstoff gewählt werden, der dem Angriff des gegebenenfalls aggressiven Mediums und dem eventuell im Behälter herrschenden Überdruck standhält. Für die in der Seilendkapsel gegen das Medium abgeschirmte Hülse kann beispielsweise ein Werkstoff mit besonders guten elektrischen Isolier eigenschaften verwendet werden. Auf Beständigkeit gegen das Medium im Behälter muss bei der Hülse keine Rücksicht genommen werden.

Der Anspruch 3 hat eine besonders vorteilhafte Abdichtung der Eintrittsöffnung der Seilend kapsel zum Gegenstand. Die Druckbuchse übt die notwendige Anpresskraft auf die Dichtung aus. Überdies fungiert sie als Widerlager für die Hülse in der Seilendkapsel. Die Anpresskraft kann z. B. erzeugt werden, indem die Druckbuchse selbst schraubverstellbar in der Seilend kapsel angeordnet ist oder aber ein separates Schraubteil auf die Druckbuchse einwirkt. Eine andere bevorzugte Ausführung gibt der Anspruch 4 an. Danach wird die Anpresskraft von einer Feder ausgeübt, sodass bei einem eventuellen Fließen oder Setzen der Dichtung die Anpress kraft erhalten bleibt und ein selbsttätiges Nachspannen gegeben ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sonde dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Sonde in eingebautem Zustand und

Fig. 2 die Seilendkapsel der Sonde im Schnitt und anderem Maßstab.

In Fig. 1 enthält ein Behälter 1 eine Flüssigkeit 2. Zur Überwachung des Füllstands 3 der Flüssigkeit 2 ist eine Sonde mit einem oberen Anschlussgehäuse 4, einer unteren Seilend kapsel 5 und einem sich zwischen beiden erstreckenden Elektrodenseil 6 vorgesehen. Das Elektrodenseil 6 ragt mit seinem unterem Ende in die Seilendkapsel 5 und mit seinem oberen Ende in das Anschlussgehäuse 4 hinein und ist dort gehalten. Beim Einbau der Sonde werden die Seilendkapsel 5 und das Elektrodenseil 6 durch eine oben im Behälter 1 vorgesehene Montageöffnung 7 in den Behälter 1 eingeführt; dazu ist die lichte Weite der Montageöffnung 7 größer als der Außendurchmesser der Seilendkapsel 5. Deren Eigengewicht zieht das Elektrodenseil 6 straff nach unten. Durch das am Behälter 1 befestigte Anschlussgehäuse 4 wird die Montageöffnung 7 verschlossen. In dem Anschlussgehäuse 4 erfolgt der Anschluss (nicht dargestellt) der Sonde an eine elektrische Versorgungs- und Signalleitung 8.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht das Elektrodenseil 6 aus einem inneren, elektrisch leitenden Drahtseil 9 und einer dieses medium- und druckdicht radial umgebenden Isolations hülle 10. Die Seilendkapsel 5 weist am unteren Ende eine ihren Innenraum 11 verschließende Verschluss-Schraube 12 auf, während sie an ihrem oberen Ende mit einer Eintrittsöffnung 13 für das Elektrodenseil 6 versehen ist. Die Eintrittsöffnung 13 weist zu ihrem der Kapselaußen seite fernen Ende hin eine Erweiterung 14 auf, in der sich eine das Elektrodenseil 6 umgebende Dichtung 15 befindet. Eine in der Seilendkapsel 5 angeordnete Druckbuchse 16 wirkt unter dem Einfluss einer sich an der Verschluss-Schraube 12 abstützenden Feder 17 in axialer Richtung auf die Dichtung 15 ein and setzt diese unter die für eine zuverlässige Abdichtung des Innen raums 11 erforderliche Anpresskraft. Aufgrund der Feder 17 ist diese Anpresskraft auch dann gewährleistet, wenn die Dichtung 15 fließen oder sich setzen sollte.

Im Innenraum 11 der Seilendkapsel 5, innerhalb der Feder 17, ist eine das Elektrodenseil 6 umgebende Hülse 18 angeordnet. Diese weist an ihrem oberen, der Eintrittsöffnung 13 nahen Ende eine Durchtrittsbohrung 19 auf, deren Durchmesser im wesentlichen dem des Elektro denseils 6 entspricht. An die Durchtrittsbohrung 19 schließt sich eine nach unten offene Aufnahmebohrung 20 mit einem Durchmesser an, der im wesentlichen das Doppelte des Elektrodenseil-Durchmessers beträgt. Zwischen der Durchtrittsbohrung 19 und der Aufnahme bohrung 20 erstreckt sich eine axiale Anschlagfläche 21. In der Aufnahmebohrung 20 ist ein Endabschnitt 22 des Elektrodenseils 6 scharf nach oben zur Anschlagfläche 21 hin umgebogen. Dieser Endabschnitt 22 verläuft unmittelbar neben dem ihm vorangehenden Abschnitt 23 des Elektrodenseils 6.

Da in radialer Richtung das Gesamtmaß der nebeneinander verlaufenden Abschnitte 22, 23 des Elektrodenseils 6 größer ist als der Durchmesser der Durchtrittsbohrung 19, kann das den umgebogenen Endabschnitt 22 aufweisende Elektrodenseil 6 nicht nach oben aus der Hülse 18 herausgezogen werden; die Anschlagfläche 21 verhindert dies. Die statt eines weiten Bogens scharfe Umbiegung des Endabschnitts 22 und die Tatsache, dass die beiden sich unmittelbar nebeneinander befindenden Abschnitte 22, 23 des Elektrodenseils 6 von der Hülse 18 radial eng umgeben sind, verhindern, dass die Umbiegung und der Endabschnitt 22 des Elektrodenseils 6 durch Zugbelastung in die Richtung des Abschnitts 23 zurückgebogen und das dann gestreckte Elektrodenseil 6 nach oben aus der Hülse 18 herausgleiten könnte. Die Umbiegung und der Endabschnitt 22 halten den unter Einsatzbedingungen der Sonde zwischen Elektrodenseil 6 und Seilendkapsel 5 auftretenden Zugbelastungen stand. Da sich die Hülse 18 mit ihrem oberen, der Eintrittsöffnung 13 zugewandten Ende an der Druckbuchse 16 abstützt, ist die Seilendkapsel 5 sicher gegen Herunterziehen nach unten auf dem Elektrodenseil 6 fixiert. Die unisoliert Stirnfläche des Endabschnitts 22 befindet sich innerhalb der aus Isolations werkstoff bestehenden Hülse 18 und ist auf diese Weise gegen die Seilendkapsel 5 und damit wiederum gegen die Flüssigkeit 2 im Behälter 1 elektrisch isoliert.

Das Elektrodenseil 6 kann bei Bedarf, z. B. zum Anpassen an die Bauhöhe des Behälters 1, vor Ort in einfacher Weise wie folgt gekürzt werden: Nach dem Herausschrauben der Verschluss- Schraube 12 aus der Seilendkapsel 5 und der Entnahme der Feder 17 ist die Seilendkapsel 5 in Richtung zum Anschlussgehäuse 4 hin auf dem Elektrodenseil 6 so weit zu verschieben, dass sich die Hülse 18 und der zu kürzende Teil des Elektrodenseils 6 außerhalb der Seilendkapsel 5 befindet. Die Hülse 18 wird zum Anschlussgehäuse 4 hin von den Abschnitten 22, 23 des Elektrodenseils 6 heruntergeschoben. Danach wird das Elektrodenseil 6 gekürzt, der Endab schnitt 22 scharf umgebogen, die Hülse 18 über die benachbarten Abschnitte 22, 23 geschoben und die Seilendkapsel 5 zum Ende des Elektrodenseils 6 hin gezogen. Abschließend wird die Feder 17 in die Seilendkapsel 5 gesteckt und die Verschluss-Schraube 12 eingeschraubt. Das Elektrodenseil 6 weist nunmehr die gewünschte Länge auf, und die Seilendkapsel 5 ist wieder sicher gegen Herunterziehen auf dem Elektrodenseil 6 fixiert und mediumdicht verschlossen.

Claims

1. Sonde zur Überwachung von Medium mit

- einem Anschlußgehäuse,
- einem Elektrodenseil, das an seinem einen Ende in dem Anschlußgehäuse gehalten ist, und
- einer Seilendkapsel, die einen Innenraum und eine von der Kapselaußenseite in den Innen raum führende Eintrittsöffnung aufweist, wobei im Innenraum eine Aufnahmebohrung und an deren der Eintrittsöffnung nahen Ende eine axiale Anschlagfläche vorgesehen ist, während das Elektrodenseil mit seinem anderen, gehäusefernen Ende durch die Eintritts bohrung hindurch in die Aufnahmebohrung hineinragt und dort einen zur Anschlagfläche hin umgebogenen Endabschnitt aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass

- der Endabschnitt (22) des Elektrodenseils (6) scharf umgebogen ist und sich unmittelbar neben dem vorangehenden Abschnitt (23) des Elektrodenseils (6) erstreckt und
- die Aufnahmebohrung (20) einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen dem Doppelten des Durchmessers des Elektrodenseils (6) entspricht, sodass die Wandung der Aufnahmebohrung (20) den Endabschnitt (22) und den daneben befindlichen Abschnitt (23) des Elektrodenseils (6) so eng umgibt, dass die Umbiegung des Elektrodenseils (6) den im Einsatz der Sonde auftretenden Zugbelastungen standhält.

2. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Seilendkapsel (5) eine das Elektrodenseil (6) umgebende Hülse (18) angeordnet ist, die an ihrem der Entrittsöffnung (13) nahen Ende eine Durchtrittsbohrung (19) und daran anschließend die Aufnahmebohrung (20) aufweist, wobei die Durchtrittsbohrung (19) einen kleineren Durchmesser als die Auf nahmebohrung (20) hat und die Anschlagfläche (21) sich zwischen beiden Bohrungen (19, 20) befindet.

3. Sonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Eintrittsöffnung (13) an ihrem der Kapselaußenseite fernen Ende eine Erweiterung (14) aufweist,
- eine das Elektrodenseil (6) umgebende Dichtung (15) in der Erweiterung (14) angeordnet ist und
- eine das Elektrodenseil (6) umgebende Druckbuchse (16) zwischen der Dichtung (15) und der Hülse (18) angeordnet ist.

4. Sonde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Seilendkapsel (5) eine Feder (17) angeordnet ist, die sich mit ihrem einen Ende an dem der Eintrittsöffnung (13) fernen Ende (12) der Seilendkapsel (5) abstützt und mit ihrem anderen Ende die Druckbuchse (16) axial belastet.