CH640939A5 - Flow rate monitoring device - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Durchflussüberwachungsgerät für flüssige oder gasförmige Medien mit einem einen Strömungsraum aufweisenden Gehäuse, in dem ein kolbenförmi-40 ger, zumindest mit einem Permanentmagneten bestückter Geber vorgesehen ist, sowie eine ausserhalb des Strömungsraumes angeordnete Anzeige-, Mess- oder Schaltvorrichtung. The invention relates to a flow monitoring device for liquid or gaseous media with a housing having a flow space, in which a piston-shaped sensor is provided, which is equipped with at least one permanent magnet, and a display, measuring or switching device arranged outside the flow space.
Für die Durchflussüberwachung flüssiger und gasförmiger Medien dienen Durchflussanzeiger, Durchflussmesser 45 und/oder Durchflusswächter, die vielfach mit entsprechenden elektrischen Kontakten ausgerüstet sind, um bei Über- oder Unterschreitung einer meist einstellbaren Strömungsmenge einen elektrischen Impuls zu geben. Flow indicators, flow meters 45 and / or flow monitors are used for the flow monitoring of liquid and gaseous media, which are often equipped with appropriate electrical contacts to give an electrical impulse when the flow rate, which is usually adjustable, is exceeded or undershot.
Es sind unterschiedliche Einrichtungen für solche Über-50 wachungsaufgaben bekannt. Für die Durchflussanzeige und Durchflussmessung werden vielfach Geräte verwendet, bei denen sich ein kegelförmiger Schwimmer in einem durchsichtigen, konischen Rohr aus Glas oder Kunststoff befindet, der bei senkrechter Montage des Rohres von dem von unten nach 55 oben strömenden Medium angehoben wird. Auf dem Rohr selbst oder an geeigneter Stelle ist eine Skala angebracht, auf der die Durchflussmenge abgelesen werden kann. Die Schwimmer werden entsprechend der Durchflussmenge, der Dichte und bei Flüssigkeiten der Viskosität des Mediums ent-60 sprechend der sich durch die Konizität des Rohres ergebenden Erweiterung des Durchtrittsquerschnittes unterschiedlich hoch angehoben. Bei einer Weiterentwicklung dieser Durchflussmesser werden die Schwimmer durch eine Wendelfeder gegen den Druck des strömenden Mediums abgestützt und dabei meist gleichzeitig durch einen mittig im konischen Rohr angeordneten Stab geführt. Different devices for such monitoring tasks are known. Devices are frequently used for the flow display and flow measurement, in which a conical float is located in a transparent, conical tube made of glass or plastic, which is lifted from the medium flowing from bottom to top when the tube is mounted vertically. There is a scale on the pipe itself or at a suitable point on which the flow rate can be read. The floats are raised to different heights in accordance with the flow rate, the density and, in the case of liquids, the viscosity of the medium in accordance with the expansion of the passage cross section resulting from the conicity of the tube. In a further development of these flow meters, the floats are supported by a helical spring against the pressure of the flowing medium and usually guided simultaneously through a rod arranged in the center of the conical tube.
Für die elektrische Überwachung von Durchflussmengen sind Geräte bekannt, bei denen ein paddeiförmiger Körper Devices are known for the electrical monitoring of flow rates in which a paddle-shaped body
3 640 939 3,640,939
meist senkrecht in einen vom Medium durchflossenen Rohr- sefesten, strömungsführenden Rohrelement wird eine abschnitt hineinragt und vom strömenden Medium mitge- teleskopartige Anordnung erhalten, deren wesentlicher Vor-nommen wird. Je nach Durchflussgeschwindigkeit stellt sich teil darin besteht, dass die miteinander zusammenwirkenden eine bestimmte Schräglage des Paddels ein, die dazu ausge- Lagerflächen von Hohlkolben und Rohrelement ausserhalb nutzt wird, um über Stopfbuchsen oder Metallbälge einen 5 des Strömungsweges des Mediums liegen, d.h., dass diese La-ausserhalb des Strömungsraumes befindlichen Mikroschalter gerflächen in Strömungsrichtung gesehen vor der Austritts-zu betätigen oder aber mittels am Paddelschaft befestigter stelle des Mediums aus dem strömungsführenden Rohrele-Permanentmagnete einen ausserhalb des Strömungsraumes ment gelegen sind. Damit kann das aus dem Rohrelement angebrachten Reedkontakt zu schalten. austretende Medium die Lagerstellen nicht ungünstig beein-Es sind auch Durchflusswächter bekannt, die mit kolben- io Aussen, so dass sichergestellt ist, dass Fremdkörper, die von förmigen Messgebern arbeiten. Bei Verwendung von Gerad- dem Medium mitgeführt werden und die insbesondere bei sitzgehäusen werden diese Kolben in Achsrichtung des Ven- flüssigen Medien niemals ganz zu vermeiden sind, nicht zu ei-tilsitzes angebracht und oberhalb desselben meist an ihrer In- ner Verklemmung oder Verkantung der Lagerung und damit nenseite geführt. Sie sind durch eine Feder gegen den Druck zu Fehlmessungen oder zum Unbrauchbarwerden des Gerades fliessenden Mediums abgestützt und übertragen ihre La- is tes führen können. A section protrudes mostly vertically into a pipe-fixed, flow-carrying pipe element through which the medium flows, and a telescopic arrangement is obtained from the flowing medium, the essential operation of which is carried out. Depending on the flow rate, it is partly the case that the interacting one another sets a certain inclined position of the paddle, which is used for this purpose. Bearing surfaces of the hollow piston and tubular element outside are used to lie a 5 of the flow path of the medium over stuffing boxes or metal bellows, that is, these La-outside of the flow chamber micro switch gerflächen seen in the direction of flow before the exit to operate or by means of a place on the paddle shaft of the medium from the flow-guiding Rohrele permanent magnets located outside the flow chamber ment. This can switch the reed contact attached from the tubular element. escaping medium does not adversely affect the bearing points. Flow monitors are also known which have a piston-like outside, so that it is ensured that foreign bodies working from shaped measuring sensors. When using straight media, which are particularly in the case of seat housings, these pistons can never be completely avoided in the axial direction of the liquid media, are not attached to a seated position and above them usually on their inside jamming or tilting of the bearing and thus led to the side. They are supported by a spring against the pressure to make incorrect measurements or to render the straight flowing medium unusable and can transmit their load.
geveränderung im allgemeinen durch einen Permanentma- Von wesentlichem Vorteil ist ferner, dass die Lagerung gneten auf ausserhalb des Gehäuses angebrachte Reedschal- des Hohlkolbens auf dem strömungsführenden Rohrelement ter. Anstelle der Geradsitzgehäuse können auch Durchgangs- unabhängig von der Nennweite des Gerätes und damit unab- change in general by a permanent magnet. It is also a major advantage that the bearings are applied to the reed switch of the hollow piston on the flow-carrying tubular element, which is attached outside the housing. Instead of the straight seat housing, it is also possible to use a passage regardless of the nominal size of the device and
gehäuse verwendet werden, in denen in der Gehäusebohrung hängig von Durchflussmenge und Betriebsdruck nach den geführte Kolben, die mit einem Permanentmagneten bestückt 20 Konstruktionsrichtlinien des Maschinenbaus ausgebildet sind, gegen den Druck des fliessenden Mediums durch eine werden kann, was gleichbedeutend damit ist, dass eine auf housings are used in which in the housing bore depending on the flow rate and operating pressure after the guided pistons, which are equipped with a permanent magnet 20 construction guidelines of mechanical engineering, can be against the pressure of the flowing medium through, which is equivalent to the fact that one on
Feder abgestützt sind. Der Permanentmagnet betätigt dabei den Aussendurchmesser des Rohrelements bezogene grosse einen ausserhalb des Gehäuses befindlichen Reedschalter Lagerlänge gewählt werden kann, die wiederum gewährlei-oder er bildet mit einem ausserhalb des Gehäuses befindlichen stet, dass keine Verkantungsgefahren auftreten.Es ist auch weiteren Permanentmagneten eine Magnetkupplung, die 25 möglich, die Lagerflächen zusätzlich zu schmieren, da auf- Are supported. The permanent magnet actuates the outer diameter of the tubular element in relation to a reed switch bearing length located outside the housing, which in turn guarantees or it forms with a shaft located outside the housing that there is no risk of canting. It is also a permanent magnet for other permanent magnets 25 possible to additionally lubricate the bearing surfaces because
durch ihre Bewegung einen Mikroschalter betätigt. grund der strömungsgeschützten Lage der Lagerstellt ein actuated a microswitch by their movement. due to the flow-protected location of the bearings
Es sind auch Durchflussmesser bekanntgeworden, bei de- Wegspülen oder sonstiges Beseitigen des Schmiermittels nicht nen federgestützte Kolben an der Innenwandung rohrförmi- befürchtet werden muss. Flowmeters have also become known in which there is no need to fear tubular spring-supported pistons on the inner wall in the event of flushing away or other removal of the lubricant.
ger Gehäuse geführt werden, wobei diese Kolben zwei entge- Vorzugsweise bildet das strömungsführende Rohrelement gengesetzt magnetisierte Permanentmagnetringe aufweisen, 30 das gehäuseinnere Ende eines Einströmstückes. Das Durch- ger housing are guided, these pistons two- preferably forms the flow-guiding tubular element having magnetized permanent magnet rings, 30 the inner end of an inflow piece. The through
die eine auf einer aussen angebrachten Skala im verzerrten flussüberwachungsgerät erhält damit einen besonders einfa- the one attached to an outside scale in the distorted flow monitoring device thus receives a particularly simple
Mittelfeld dieser Magnetkombination mitgenommene Kugel chen Aufbau, da es im Prinzip aus lediglich drei Teilen aufge- The center of this magnetic combination is a spherical structure, since in principle it consists of only three parts.
zur Anzeige der Durchflussmenge verwenden. Solche Geräte baut werden kann, nämlich dem Einströmstück, dem sich können zusätzlich mit einem verschiebbaren Reedschalter daran anschliessenden Gehäuse und dem magnetbestückten versehen werden, um bei über- oder Unterschreitung einer 35 Hohlkolben, der auf dem Rohrelement geführt ist. Das Ein- Use to display the flow rate. Such devices can be built, namely the inflow piece, which can also be provided with a displaceable reed switch connected to the housing and the magnet-equipped, in order to exceed or fall below a 35 hollow piston which is guided on the tubular element. To be there-
einstellbaren Menge ein elektrisches Schaltsignal zu vermit- strömstück hat dabei eine Doppelfunktion dergestalt, dass teln. sein rohrförmiger Ansatz die einwandfreie und leichtgängige adjustable quantity to transmit an electrical switching signal has a double function such that teln. its tubular approach the flawless and smooth
Alle diese bekannten Einrichtungen zur Durchflussüber- Lagerung des Hohlkolbens gewährleistet und andererseits das wachung haben den Nachteil, dass die Lagerung der beweg- Einströmstück einschliesslich seines rohrförmigen Ansatzes liehen konus-, paddel- oder kolbenförmigen Teile durch vom 40 zum Zuführen des zu überwachenden Mediums dient. All these known devices for overflow storage of the hollow piston ensure and on the other hand the watch have the disadvantage that the storage of the moving inflow piece, including its tubular extension, cone-shaped, paddle-shaped or piston-shaped parts is used by the 40 to supply the medium to be monitored.
Medium mitgeführte Fremdkörper oder aus dem Medium Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ausfallende Niederschläge beeinträchtigt wird. ist der Hubweg des Hohlkolbens durch einen ringschulterför- Medium entrained foreign bodies or precipitation precipitating from the medium is impaired according to an advantageous embodiment of the invention. is the stroke of the hollow piston through an annular shoulder
Insbesondere gilt dies für die mit Geradsitz- oder Durch- migen Ansatz an der Hohlkolbenaussenseite begrenzt, dem gangsgehäusen versehenen, mit federgestützten Kolben arbei- eine Gegenringschulter am Gehäuse zugeordnet ist. Der ring- In particular, this applies to those with a straight seat or a solid shoulder on the outside of the hollow piston, to which the gear housing, which is equipped with spring-supported pistons, is assigned a counter ring shoulder on the housing. The ring-
tenden Durchflussmesser und/oder Durchflusswächter. Da 45 schulterförmige Ansatz erstreckt sich dabei zweckmässiger- flow meter and / or flow monitor. Since 45 shoulder-shaped approach expediently extends
bei diesen Geräten relativ enge Toleranzen in der Lagerung weise bis in die unmittelbare Nähe der Gehäuseinnenwand, with these devices, relatively narrow tolerances in the storage, right up to the immediate vicinity of the inner wall of the housing,
eingehalten werden müssen, um reproduzierbare Mess- oder Aufgrund dieser Ausgestaltung wird beim Maximalhub must be observed to ensure reproducible measurement or due to this design, the maximum stroke
Schaltwerte zu erreichen, führen schon geringe Schmutzmen- des Hohlkolbens eine im wesentlichen dichte Anlage des ring-gen oder aus dem strömenden Medium ausfallende Überzüge, schulterförmigen Ansatzes an der Gehäuse-Gegenringschul- To achieve switching values, even a small amount of dirt in the hollow piston results in an essentially tight contact of the ring-shaped or precipitating from the flowing medium, shoulder-shaped approach on the housing counter ring shoulder
wie z.B. Kesselstein bei kalkhaltigen Wässern, zum Verklem- 50 ter erhalten, wodurch der Strömungsraum gegenüber der frei- such as. Limestone in calcareous water, preserved for jamming, whereby the flow space compared to the free
men und damit zum Unbrauchbarwerden der Geräte. Ein liegenden Aussenfläche des Rohrelements abgetrennt wird weiterer Nachteil der mit beweglich gelagerten Kolben arbei- und damit auch keine Verunreinigungen in diesen Bereich ge-tenden Geräte besteht darin, dass durch ein Verkanten der auf langen können. Da sich der ringschulterförmige Ansatz geringer Länge gelagerten bzw. geführten Kolben Fehlmes- zweckmässigerweise bis in die unmittelbare Nähe der Gehäu- and thus the devices become unusable. A lying outer surface of the tubular element is cut off. Another disadvantage of the devices that work with movably mounted pistons and thus also no contamination in this area is that tilting can result in the long run. Since the ring-shoulder-shaped, short-length piston is incorrectly mounted or guided, it is expedient to measure up to the immediate vicinity of the housing.
sungen auftreten können. 55 seinnenwand erstreckt, ergibt sich insbesondere dann, wenn solutions can occur. 55 extends its inner wall, especially when
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Durchflussüberwa- der Aussendurchmesser des ringschulterförmigen Ansatzes im chungsgerät der eingangs definierten Gattung als im Aufbau wesentlichen gleich dem Aussendurchmesser des zumindest einfaches und damit besonders wirtschaftlich zu fertigendes einen ringförmigen Gebermagneten ist, ein auch in Zwischen- The object of the invention is to provide a flow rate monitoring the outer diameter of the annular shoulder-shaped attachment in the device of the type defined at the outset as being essentially the same in structure as the outer diameter of the at least simple and therefore particularly economical to manufacture an annular transmitter magnet, also in intermediate
Gerät auszubilden, das sich auch bei ungünstigsten Betriebs- Stellungen des Hohlkolbens den eigentlichen Strömungsraum Training device that the actual flow space even in the most unfavorable operating positions of the hollow piston
Verhältnissen durch hohe Betriebssicherheit auszeichnet und 60 von dem Freiraum zwischen Gebermagnet und Einström- Characterized by high operational reliability and 60 of the space between the encoder magnet and the inflow
stets exakte Mess- und Anzeigewerte gewährleistet. stück trennender Ringspalt. exact measurement and display values guaranteed at all times. piece separating annular gap.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, Gemäss einer speziellen Ausführungsvariante besteht eine dass der magnetbestückte Geber als durchströmbarer Hohl- der beiden zusammenwirkenden Lagerflächen von Hohlkolkolben ausgebildet ist, der auf einem gehäusefesten, strö- ben und Rohrelement aus einer Vieleckfläche, wodurch sich mungsführenden Rohrelement verschiebbar gelagert ist und besonders günstige Lagereigenschaften ergeben, da das je-an seinem abströmseitigen Endbereich eine vorgegebene weils vieleckige Teil einen reibungsarmen Linienkontakt Querschnittsverringerung aufweist. erbringt. According to the invention, this object is achieved in accordance with a special embodiment variant in that the magnet-equipped transmitter is designed as a flow-through hollow of the two interacting bearing surfaces of hollow pistons, which rests on a housing-fixed, floating and tubular element made of a polygonal surface, which results in tubular pipe elements that guide the flow is displaceably mounted and results in particularly favorable storage properties, since the predetermined, polygonal part on its downstream end region has a low-friction line contact, a reduction in cross-section. he brings.
Durch die Lagerung eines Hohlkolbens auf einem gehäu- Die Querschnitts verengung des Hohlkolbens wird in be- By storing a hollow piston on a housing, the cross-sectional constriction of the hollow piston is
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sonders einfacher Weise durch wenigstens eine in seiner Stirn- strömseitigen Zapfenbereichs die jeweils erforderliche Cha- in a particularly simple manner, by means of at least one pin region in its upstream flow area, the required cha-
wand vorgesehene Bohrung erhalten. Es ist auch möglich, rakteristik des Weg/Mengenverhälsnisses vorgegeben werden den Hohlkolben seitlich mit einer Bohrung oder mehreren kann. Wall provided hole. It is also possible to specify the characteristic of the displacement / quantity ratio which the hollow piston can laterally have with one or more bores.
Bohrungen mit kreisförmigem, rechteckförmigem oder tra- Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der pezförmigem Querschnitt zu versehen, wobei diese Bohrun- 5 Erfindung, die sich vor allem zum Einsatz als Durchflussgen im Ruhezustand durch das Rohrelement praktisch ver- wächter in Hydraulikkreisen hinter sog. Überströmventilen schlössen sind und bei Mediendurchtritt aufgrund der Bewe- eignet und eine weitgehend verzögerungsfreie Signalgabe bei gung des Hohlkolbens auf dem Rohrelement mehr und mehr einem Übergang von der Meldestellung in die Ruhestellung geöffnet werden. ermöglicht, zeichnet sich dadurch aus, dass der Durchmesser Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er- 10 des den federvorgespannten Hohlkolben führenden Rohrele-findung ist der Hohlkolben in seiner Stirnfläche mit einer ge- ments um ein Mehrfaches kleiner ist als der Innendurchmes-genüber seinem Innendurchmesser kleineren Bohrung verse- ser des Gehäuses im Hubbereich der Ringmagnete und dass hen, durch die ein sich konisch verjüngender Teil des gehäuse- zwischen der Gehäusewand und den an einem einen erweiterfesten Rohrelements hindurchragt. Dabei ist durch unterhalb ten Aussenumfang besitzenden Hohlkolben-Fussteil befestig-des konischen Teils angebrachte Bohrungen oder Fräsungen 15 ten Ringmagneten ein relativ grosser Rückström-Ringspalt in der Stirnfläche des Rohrelements dafür Sorge zu tragen, vorgesehen ist. Bei dieser Ausgestaltung ist das maximale Vo-dass das strömende Medium ohne wesentlichen Druckverlust lumen des voll ausgefahrenen Hohlkolbens im Vergleich zu in den Hohlkolben eintreten kann. Die Länge des konischen dem in diesem Betriebszustand unterhalb der Ringmagnete Teils, seine Konizität sowie der Unterschied zwischen seinem gelegenen Volumens relativ klein. To provide holes with a circular, rectangular or tra- Another particularly advantageous embodiment of the pez-shaped cross-section, these holes, which are mainly used for use as flow genes in the idle state through the tubular element, are practically monitored in hydraulic circuits behind so-called overflow valves and when media is passed due to the suitability and largely delay-free signaling when the hollow piston on the tubular element is opened, more and more a transition from the reporting position to the rest position is opened. enables, is characterized in that the diameter. According to a further advantageous embodiment of the tube element guiding the spring-loaded hollow piston, the hollow piston in its end face is several times smaller than the inside diameter compared to its inside diameter Smaller bore of the housing in the stroke area of the ring magnets and that through which a conically tapering part of the housing protrudes between the housing wall and the one on an expandable tubular element. In this case, by means of a hollow piston foot part, which has an outer circumference and is attached to the conical part, bores or millings 15 th ring magnets provide a relatively large backflow ring gap in the end face of the tubular element. In this embodiment, the maximum Vo is that the flowing medium can enter the hollow piston in comparison to the lumen of the fully extended hollow piston without a substantial pressure loss. The length of the conical part in this operating state below the ring magnets, its conicity and the difference between its volume are relatively small.
grössten Aussendurchmesser und dem Innendurchmesser der 20 Schliesslich eignet sich eine weitere Ausführungsform der Querschnittsverringerung in dem Hohlkolben richten sich Erfindung insbesondere für den Einsatz als Überwachungsor-nach Medium, Durchflussmenge und gewünschtem mengen- gan für hydrostatische Lagerungen, wobei ein weitgehend visabhängigem Weg des Hohlkolbens. kositätsunabhängiges Arbeiten gefordert wird. Diese Ausfüh- largest outer diameter and the inner diameter of 20 Finally, a further embodiment of the cross-sectional reduction in the hollow piston is particularly suitable for use as a monitoring device according to the medium, flow rate and desired quantity for hydrostatic bearings, with a largely vis-dependent path of the hollow piston. is required to work independently of the physical condition. This execution
Zur Übertragung der Lageveränderung des Hohlkolbens rungsform arbeitet mit in der Stirnwand des Hohlkolbens auf die ausserhalb des Strömungsraumes angeordnete Anzei- 25 vorgesehenen, nach Art einer Venturiblende ausgebildeten ge-, Mess- oder Schaltvorrichtung sind bevorzugt zwei entge- Öffnungen, denen zumindest zum Teil jeweils ein gehäusefe-gengesetzt axial magnetisierte Ringmagnete auf dem Hohl- ster, sich durch die jeweilige Öffnung erstreckender Stift zuge-kolben und zwei als Ring-, Stab- oder Blockmagnete ausge- ordnet ist. Die Länge dieser Stifte ist unterschiedlich und zubildete, ausserhalb des Strömungsraums angeordnete und mindest bei einem Teil der Stifte kleiner als der Hohlkolben-ebenfalls entgegengesetzt magnetisierte Permanentmagnete 30 Hubweg. Auf diese Weise kann z.B. unter Verwendung von gegensinnig vorgesehen. Sowohl die entgegengesetzt magneti- drei und mehr Schaltern das Gerät für die gleichzeitige Über-sierten Mittelpole dieser beiden Magnetpaare ziehen sich in wachung der unterschiedlichsten Mengen Verwendung fin-starkem Masse an und sorgen für eine gleichlaufende Bewe- den, ohne dass sich die Schaltpunkte durch viskositätsabhän-gung ohne Hysterese als auch die entgegengesetzt magneti- gige Änderungen der Reibungsverhältnisse ändern. To transmit the change in position of the hollow piston, the working, working in the end wall of the hollow piston on the display arranged outside the flow space, designed in the manner of a venturi orifice, measuring or switching device are preferably two openings, each of which is at least partially one axially magnetized ring magnets on the sleeve, piston pin extending through the respective opening and two are arranged as ring, bar or block magnets. The length of these pins is different and formed, arranged outside the flow space and at least in part of the pins smaller than the hollow piston — likewise oppositely magnetized 30 magnets. In this way e.g. provided using oppositely. Both the oppositely magnetic and three or more switches, the device for the simultaneous over-center poles of these two magnet pairs attract each other in the most varied amounts of use of fin-strong mass and ensure smooth movement without the switching points being dependent on viscosity -gung without hysteresis as well as the opposite magnetic changes in the friction conditions.
sierten Pole der Stirnfläche, die sich durch die Wandstärke ge-35 Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend trennt auf praktisch gleicher Höhe gegenüberstehen. Auf unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; in der Zeich- based poles of the end face, which are separated by the wall thickness. In the following, embodiments of the invention are separated at practically the same height. On explained with reference to the drawing; in the drawing
diese Weise wird insbesondere auch bei Richtungswechsel der nung zeigt: this way is shown especially when the direction changes:
Kolbenbewegung eine exakte und saubere Nachführung gewährleistet. Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungs-Bei optischer Durchflussanzeige oder -messung können 40 form eines Durchflussüberwachungsgeräts gemäss der Erfin-die Aussenmagnete direkt zur Anzeige auf einer entsprechend dung mit einem Durchgangsgehäuse, Piston movement ensures exact and clean tracking. 1 is a schematic representation of an embodiment. In the case of an optical flow indicator or measurement, the external magnets can be used in the form of a flow monitoring device according to the invention directly for display on a corresponding manure with a passage housing,
angebrachten Skala dienen. Bei Ausbildung des Geräts als Fig. 2 eine schematische Teildarstellung einer Variante attached scale serve. When designing the device as FIG. 2, a schematic partial representation of a variant
Schaltvorrichtung kann durch die Verschiebung der Aussen- des Geräts nach Fig. 1, Switching device can by shifting the outside of the device according to Fig. 1,
magnete ein in seiner Lage einstellbarer Mikroschalter betä- Fig. 3 eine schematische Teildarstellung einer weiteren tigt werden, und es können auch die beiden Magnete direkt an45 Ausführungsform eines strömungsführenden Rohrelements dem Betätigungshebel eines Mikroschalters fest angebracht mit magnetbestücktem Hohlkolben zum Einbau in ein Strö- 3 a schematic partial representation of another one can be actuated, and the two magnets can also be attached directly to the actuating lever of a microswitch with a hollow piston fitted with a magnet for installation in a flow.
sein. mungsgehäuse, be. mung housing,
Ist das Gerät als reine Schalteinrichtung ausgebildet, so Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgenügt es, wenn ein auf dem Hohlkolben angebrachter Ma- führungsform der Erfindung mit einer speziellen Magnet-gnet einen ausserhalb des Gehäuses liegenden, vorzugsweise anordnung zur Mikroschalterbetätigung, If the device is designed as a pure switching device, FIG. 4 is a schematic representation of a further. It is sufficient if an embodiment of the invention attached to the hollow piston with a special magnet gnet has a preferably arrangement for actuating the microswitch that is outside the housing.
verschiebbaren Reedkontakt betätigt. Dabei ist es zweckmäs- Fig. 5 eine Ausführungsform eines Durchflussüberwa- sliding reed contact actuated. 5 is an embodiment of a flow monitoring device.
sig, den Reedkontakt im Unterteil eines Schalters unterzub- chungsgeräts mit einem Geradsitzgehäuse, sig, the reed contact in the lower part of a switch breaker with a straight seat housing,
ringen, in dem dieser beispielsweise direkt an die Anschluss- Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Auskontakte dieses Schalterunterteils angelötet und anschlies- führungsform der Erfindung mit der spezielle Charakteristi-send mit einer isolierenden Masse vergossen wird. Auf diese ken des Weg/Mengenverhältnisses vorgebbar sind, 6, a schematic representation of a further contact of this lower switch part is soldered directly onto the connection and the embodiment of the invention with the special characteristics is cast with an insulating compound. In this way, the path / quantity ratio can be specified,
Weise werden aufwendige zusätzliche Konstruktionselemente Fig. 7 eine sich besonders als Durchflusswächter in Hy-für die Aufnahme des Reedschalters eingespart. Sollen gros- draulikkreisen mit Überströmventilen eignende weitere Äussere Schaltströme geschaltet werden, so können zusätzlich zu führungsvariante, und dem Reedschalter ein Triac und ein mit seinem Steuergitter Fig. 8 eine Ausführungsform der Erfindung, die sich ins- In this way, complex additional construction elements, FIG. 7, are saved, particularly as flow monitors in Hy, for accommodating the reed switch. If additional external switching currents that are suitable for large-flow circuits with overflow valves are to be switched, in addition to the guide variant and the reed switch, a triac and an embodiment with its control grid, FIG.
verbundener Schutzwiderstand im Unterteil des Schalters un- besondere als Überwachungsorgan für hydrostatische Lage- connected protective resistor in the lower part of the switch - especially as a monitoring device for hydrostatic position
tergebracht werden. rangen eignet. be brought up. range is suitable.
Bei Verwendung einer Ausführungsform der Erfindung Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei mit sich durch eine mittige Bohrung der Hohlkolben-Stirn- der ein Gehäuse 10 aus Kunststoff oder aus einem nichtma-wand erstreckendem gehäusefestem Zapfen ist es vorteilhaft, 6J gnetischen Metall mit einem Einströmstück 11 beispielsweise einen doppelseitig konischen, ggf. im Mittelbereich einen zy- durch Kleben verbunden ist, so dass in dem Gehäuse ein Strö-lindrischen Teilabschnitt aufweisenden Zapfen zu verwenden, mungsraum 6 erhalten wird, in den sich ein rohrförmiger Anwobei der anströmseitige Bereich des Zapfens strömungsgün- satz 12 des Einströmstücks 11 erstreckt. When using an embodiment of the invention, FIG. 1 shows an embodiment of the invention, with a housing 10 made of plastic or of a housing-fixed pin extending through a central bore in the hollow piston end, it is advantageous to use 6J magnetic metal with an inflow piece 11, for example, a double-sided conical, possibly a zy by glue is connected in the central area, so that in the housing to use a flow-indented section, manure space 6 is obtained, into which there is a tubular inlet, the inflow-side area of the spigot flow set 12 of the inflow piece 11 extends.
stig ausgebildet wird und durch die Wahl der Steilheit des ab- Auf diesem rohrförmigen Ansatz 12 ist ein Hohlkolben 13 Stig is formed and by the choice of the steepness of the ab- On this tubular extension 12 is a hollow piston 13th
5 640 939 5,640,939
verschiebbar gelagert, der als Messwertgeber einen Perma- nungen gleichmässig oder ungleichmässig über den Umfang nentmagnetring 14 trägt. des Hohlkolbens zu verteilen, in der Höhe zu versetzen und slidably mounted, which as a measuring sensor carries a uniform or non-uniform permeability over the circumference of the magnet ring 14. distribute the hollow piston, move in height and
In der Stirnwand 15 des zylinderförmigen Hohlkolbens 13 eventuell auch mit Öffnungen in der Stirnwand 15 zu kombiist eine Öffnung 16 vorgesehen, die bezüglich des Strömungs- nieren. In the end wall 15 of the cylindrical hollow piston 13, possibly also to be combined with openings in the end wall 15, an opening 16 is provided which relates to the flow kidneys.
querschnittes von Rohransatz 12 und Hohlkolben 13 eine 5 Figur 3 zeigt die Ausbildung eines Einströmstückes 11 mit Querschnittsverengung erbringt. rohrförmigem Ansatz 12, wobei am Austrittsende des rohr- cross-section of the tube extension 12 and hollow piston 13 a 5 Figure 3 shows the formation of an inflow piece 11 with cross-sectional narrowing. tubular extension 12, wherein at the outlet end of the tubular
Bei senkrechtem Einbau des Gerätes und Eintritt des Me- förmigen Ansatzes ein konusförmiger Zapfen 32 vorgesehen diums in Richtung des Pfeiles 7 hebt sich der Hohlkolben 13 ist, der dafür sorgt, dass der Hohlkolben 13 mit seiner den einschliesslich des Magneten 14 entsprechend Durchfluss- Durchtrittsquerschnitt verringernden Auslassöffnung 16 in menge und spezifischem Gewicht des Mediums sowie des Ei- 10 der gezeichneten Ruhestellung zum konischen Zapfen 32 ei-gengewichts des Hohlkolbens und der Abmessung der Quer- nen Ringspalt 35 geringer Breite bildet. Tritt nun das Medium schnittsverengung 16 ab einem bestimmten Durchfluss in die in Richtung des Pfeiles 7 ein, so hebt sich der Hohlkolben 13, in Figur 1 gezeichnete Lage an, wobei der Permanentmagnet- wobei sich der Ringspalt entsprechend der Konizität des Zap-ring 14 einen ausserhalb des Strömungsraumes in einer Aus- fens 32 laufend vergrössert. Erreicht der Hohlkolben 13 seine nehmung 18 angeordneten Reedschalter 17 betätigt. Das Ge- 15 Endstellung, so ist die kreisförmige Durchtrittsöffnung 16 rät bildet in diesem Falle einen reinen Durchflusswächter, der völlig frei. When the device is installed vertically and the Me-shaped attachment is inserted, a conical pin 32 is provided. In the direction of arrow 7, the hollow piston 13 rises, which ensures that the hollow piston 13, with its flow-reducing cross-section, including the magnet 14, is reduced accordingly The outlet opening 16 in the quantity and specific weight of the medium and the egg 10 of the drawn rest position for the conical pin 32 forms the counterweight of the hollow piston and the dimension of the transverse gaps 35 of narrow width. If the medium constricts the cut 16 from a certain flow in the direction of the arrow 7, the hollow piston 13, shown in FIG. 1, rises, the permanent magnet, the annular gap being one according to the taper of the zipper ring 14 continuously enlarged outside the flow space in an opening 32. Reaches the hollow piston 13 actuates its take 18 arranged reed switch 17. The end position 15, so the circular passage opening 16 advises in this case a pure flow monitor, which is completely free.
bei genügendem Durchfluss den Schalter 17 geschlossen hält Das in Richtung 7 strömende Medium tritt durch die und diesen öffnet, wenn die gewählte Durchflussmenge unter- Stirnseite des Ansatzes 12, in der lediglich die beiden den ko-schritten wird. nischen Zapfen 32 tragenden Stege 33 und 34 stehen, in den keeps the switch 17 closed when there is sufficient flow. The medium flowing in the direction 7 passes through and opens it when the selected flow rate is below the face of the attachment 12, in which only the two are co-stepped. African pins 32 supporting webs 33 and 34 are in the
Der Hohlkolben 13 ist an seiner Aussenfläche mit einem 20 mit der Querschnittsverringerung 16 versehenen Hohlkolben ringschulterförmigen Ansatz 9 versehen, der im Betrieb an ei- 13 ein, der gleichzeitig in diesem Falle zwei entgegengesetzt ner im Gehäuse 10 ausgebildeten Ringstufe 8 zur Anlage gepolte Magnete 30 und 31 trägt, welche entweder ein auf der kommt, wenn die gewählte Durchflussmenge erreicht ist und Aussenseite des Gehäuses angeordnetes Anzeigeelement, z.B. der Schalter 17 durch den Permanentmagneten 14 im ge- eine magnetisierbare Kugel, mitnehmen, oder die mit einem schlossenen Zustand gehalten wird. Der ringschulterförmige 25 entsprechenden Ringmagnetpaar oder zwei Blockmagneten, Ansatz 9 trennt dabei den unterhalb der Gehäusestufe 8 gele- die auf der Aussenseite des Gehäuses angebracht sind, eine genen Raum 5 vom eigentlichen Strömungsraum 6 ab, was Magnetkupplung zur hysteresefreien Übertragung der Wege den Vorteil mit sich bringt, dass die freiliegende Führungsflä- des Hohlkolbens 13 bilden. Die Stirnfläche 29 des Ringmache des Rohransatzes 12 gegenüber dem eigentlichen Strö- gneten 30 kann dabei gleichzeitig als Anschlagfläche beim mungsraum 6 voll abgeschirmt ist, so dass in diesen abge- 30 Maximalhub dienen. The hollow piston 13 is provided on its outer surface with a 20 with the cross-sectional reduction 16 hollow piston ring shoulder-shaped projection 9, which in operation on a 13, which at the same time in this case two oppositely formed ring stage 8 in the housing 10 magnets 30 and 31 carries, which either comes on when the selected flow rate is reached and outside of the housing arranged display element, eg take the switch 17 through the permanent magnet 14 in a magnetizable sphere, or which is held in a closed state. The ring-shoulder-shaped 25 corresponding ring magnet pair or two block magnets, attachment 9 separates the one below the housing stage 8, which is attached to the outside of the housing, from a gene space 5 from the actual flow space 6, which has the advantage of a magnetic coupling for hysteresis-free transmission of the paths brings that the exposed guide surface of the hollow piston 13 form. The end face 29 of the ring-wrench of the tube attachment 12 with respect to the actual flow 30 can at the same time be fully shielded as a stop face in the mung space 6, so that maximum stroke is used in this.
trennten Freiraum 5 auch keine Fremdpartikel gelangen Die Figur 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, separated free space 5 no foreign particles can reach either. FIG. 4 shows an embodiment of the invention,
können. bei der das mit dem rohrförmigen Ansatz 12 versehene Ein- can. in which the inlet provided with the tubular extension 12
Der ringförmige Ansatz 9 am Hohlkolben 13 ist gleichzei- strömstück 11 einen Hohlkolben 13 trägt, der mit zwei entge-tig zur Fixierung des Permanentmagneten 14 ausgenutzt, des- gengesetzt magnetisierten Magnetringen 30 und 31 bestückt sen Aussendurchmesser dem Aussendurchmesser des ring- 35 ist. Diese bilden mit den beiden ebenfalls entgegengesetzt schulterförmigen Ansatzes 9 entspricht, so dass zwischen Ge- axial magnetisierten Blockmagneten 27 und 28, die in ihrer häusewand und Ringschulter 9 sowie Permanentmagnet 14 Mitte einen Südpol haben, während die Ringmagnete in ihrer ein relativ schmaler Spalt 4 verbleibt und damit der Perma- Mitte einen Nordpol besitzen, eine Magnetkupplung, wobei nentmagnet 14 bezüglich des Reedschalters 17 einen mög- die Blockmagnete in einen Betätigungsstift 25 eingelassen liehst geringen Abstand besitzt. 40 sind. Dieser betätigt mit seinem vorderen konischen Ende die The ring-shaped extension 9 on the hollow piston 13 is at the same time a flow element 11 carrying a hollow piston 13, which is used with two oppositely used to fix the permanent magnet 14, in contrast magnetized magnet rings 30 and 31 equipped with an outer diameter equal to the outer diameter of the ring 35. These form with the two also opposite shoulder-shaped approach 9, so that between axially magnetized block magnets 27 and 28, which have a south pole in their housing wall and ring shoulder 9 and permanent magnet 14 in the middle, while the ring magnets remain in their relatively narrow gap 4 and thus the perma center have a north pole, a magnetic coupling, with the magnet 14 with respect to the reed switch 17 having a possible block magnet embedded in an actuating pin 25 and having a small distance. 40 are. This actuates with its front conical end
Von besonderem Vorteil ist auch, dass der Hohlkolben 13 Antriebsrolle 26 eines Mikroschalters 24. It is also particularly advantageous that the hollow piston 13 has a drive roller 26 of a microswitch 24.
über eine vergleichsweise grosse Länge auf dem Rohransatz Die Querschnittsverringerung im Hohlkolben 13 ist in over a comparatively large length on the pipe neck. The reduction in cross section in the hollow piston 13 is in
12 geführt ist und demgemäss keinerlei Verkantungsgefahren diesem Falle durch zwei dreieckförmige, sich diametral ge-bestehen, was wiederum für die Betriebssicherheit von we- genüberliegende Öffnungen 23 realisiert, die bei Bewegung sentlicher Bedeutung ist. 45 des Hohlkolbens in Strömungsrichtung des zu überwachen- 12 is guided and accordingly there is no risk of canting in this case due to two triangular, diametrically existing ones, which in turn realizes the operational safety of openings 23 lying opposite, which is of considerable importance when moving. 45 of the hollow piston to be monitored in the flow direction of the
Das in Figur 1 gezeigte Gerät kann auch als Durchfluss- den Mediums frei werden und in zunehmendem Masse bei anzeiger ausgebildet sein. Dabei werden anstelle des Magnet- Vergrösserung der Strömungsmenge den Durchtritt des Me-ringes 14 zwei Magnetringe halber Höhe verwendet, die beide diums gestatten. The device shown in FIG. 1 can also become free as a flow-through medium and can be designed to an increasing extent with an indicator. Instead of the magnetic increase in the flow rate, the passage of the measuring ring 14 uses two half-height magnetic rings, both of which permit diums.
axial magnetisiert mit ihren gleichnamigen Polen aufeinander Eine Feder 22 hält den Hohlkolben im Ruhezustand in liegen. Anstelle des Reedschalters 17 kann in diesem Falle in 50 seiner Ausgangslage, d.h. der Hohlkolben wird dabei durch die Längsnut 18 des Gehäuses 10 eine Stahlkugel eingelegt die Feder 22 gegen die innere Stirnfläche 19 des Einströmwerden, die anzeigt, ob sich der Hohlkolben 13 in seiner unte- stücks 11 gedrückt. Durch die Federkonstante sowie die Ausren oder oberen Position befindet. bildung der dreieckförmigen Querschnittsverringerung wird Figur 2 zeigt einen etwas modifizierten Hohlkolben 13, die Weg/Mengencharakteristik bestimmt, die zusätzlich von bei dem die Stirnwand 15 geschlossen ausgebildet ist und die 55 der Dichte des Mediums und seinen sonstigen physikalischen Querschnittsverengung durch Bohrungen in der Seitenwand, Eigenschaften abhängig ist. axially magnetized with their poles of the same name. A spring 22 holds the hollow piston in rest in the rest state. Instead of the reed switch 17, in this case 50 in its initial position, i.e. the hollow piston is inserted through the longitudinal groove 18 of the housing 10, a steel ball is inserted, the spring 22 against the inner end face 19 of the inflow, which indicates whether the hollow piston 13 is pressed in its lower part 11. Located by the spring constant as well as the jog or upper position. Formation of the triangular reduction in cross-section is shown in FIG. 2, a somewhat modified hollow piston 13, which determines the displacement / quantity characteristic, which is additionally formed by the end wall 15 and the 55 the density of the medium and its other physical cross-sectional constriction through holes in the side wall, properties is dependent.
d.h. im hohlzylindrischen Teil des Kolbens realisiert ist. Diese In Figur 5 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar-Bohrungen 20 sind frei, wenn der Hohlkolben 13 im Falle ei- gestellt, bei dem anstelle eines Durchgangsgehäuses, wie es bei nes genügenden Durchflusses auf dem zylinderförmigen An- den vorstehend erläuterten Ausführungsformen Verwendung satz 12 des Einströmstücks 11 in die höchste Stellung angeho- 60 fand, ein sogenanntes Geradsitzgehäuse benutzt wird. Der so-ben ist, wie dies Figur 2 zeigt. genannte Ventilsitz 36 des Gehäuses bildet dabei das Ein- i.e. is realized in the hollow cylindrical part of the piston. In FIG. 5, an embodiment of the invention is illustrated. Bores 20 are free when the hollow piston 13 is set in the case where, instead of a passage housing, as is the case with a sufficient flow on the cylindrical embodiment, use of the set 12 described above of the inflow piece 11 in the highest position, a so-called straight seat housing is used. The above is as shown in FIG. 2. called valve seat 36 of the housing forms the
Hat sich der Hohlkolben 13 auf seinem Sitz bei verringer- strömstück, das mit dem rohrförmigen Ansatz 12 versehen tem Durchfluss abgesenkt, so sind die Bohrungen 20 zumin- ist, auf dem der Hohlkolben 13 gleitet. Dieser Hohlkolben ist dest teilweise durch den Rohransatz 12 verschlossen. wiederum mit wenigstens einem Magnetring 14 versehen, der If the hollow piston 13 has settled on its seat when the flow is reduced and the flow provided with the tubular extension 12, the bores 20 on which the hollow piston 13 slides are closed. This hollow piston is at least partially closed by the tube extension 12. again provided with at least one magnetic ring 14 which
Die Öffnungen 20 können kreisförmige, rechteckförmige 65 bei einer bestimmten Höhenstellung beispielsweise einen oder trapezförmige Gestalt besitzen und insbesondere schlitz- Reedschalter 17 betätigt. The openings 20 can have a circular, rectangular shape 65, for example, have a trapezoidal shape at a certain height position and, in particular, actuate slot reed switches 17.
förmig ausgebildet sein. Je nach Art und Menge des zu über- Sowohl bei dieser Ausführungsform als auch bei den vor wachenden Mediums ist es möglich, mehrere derartiger Öff- stehend erläuterten Ausführungsformen kann der rohrför- be shaped. Depending on the type and amount of over- both in this embodiment and in the medium in front of the watch, it is possible to use several of the embodiments explained in the foregoing.
640 939 6 640 939 6
mige Ansatz 12 des Einströmstückes auf seiner Aussenseite strömventilen. Bei derartigen Hydraulikkreisen, die meist in auch vieleckig ausgebildet sein, um besonders günstige Lager- voll automatisierten Maschinen verwendet werden, ist es er- Appropriate approach 12 of the inflow piece flow valves on its outside. With hydraulic circuits of this type, which are usually also designed to be polygonal, in order to use machines that are particularly inexpensive and fully automated, it is
eigenschaften bezüglich der zylindrischen Innenoberfläche forderlich, nicht nur das Auftreten einer Drucküberhöhung, properties with regard to the cylindrical inner surface required, not only the occurrence of a pressure increase,
des Hohlkolbens 13 zu erhalten. Es ist in entsprechender sondern auch das Zurückgehen des Überdrucks unverzüglich to obtain the hollow piston 13. It is in corresponding but also the decrease in overpressure immediately
Weise möglich, den Hohlkolben 13 vieleckig auszubilden und 5 zu melden. Possible way to form the hollow piston 13 polygonal and 5 report.
einen Rohransatz mit zylindrischer Aussenfläche zu benut- Bei den normalen Durchflusswächtern benötigt der Kölzen. In beiden Fällen wird eine besonders reibungsarme und ben für die Rückkehr in seine Ruhestellung im Regelfall rela-dennoch exakte Führung des Hohlkolbens auf dem Rohran- tiv lange, so dass diese Ausführungsformen nicht geeignet satz gewährleistet. sind, eine sofortige Signalisierung der Ruhelage zu gewährlei- to use a pipe extension with a cylindrical outer surface. With the normal flow monitors, the Kölzen needs. In both cases, a particularly low-friction and ben for the return to its rest position, as a rule, rela-nevertheless exact guidance of the hollow piston on the tubular arm is long, so that these embodiments do not ensure a suitable set. are to guarantee immediate signaling of the rest position
Das strömende Medium tritt bei dem Gerät nach Figur 5 sten. Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform ermöglicht wiederum in Richtung des Pfeiles 7 ein, hebt den Hohlkolben eine weitgehend verzögerungsfreie Rückführung des Hohl- The flowing medium occurs in the device according to FIG. 5. The embodiment shown in FIG. 7 in turn allows in the direction of arrow 7, lifts the hollow piston a largely delay-free return of the hollow
13 einschliesslich des daran angebrachten Ringmagneten 14 kolbens in seine Ruhestellung und damit eine unverzügliche an und strömt nach Durchtreten des Hohlkolbens nach unten Meldung des Zurückgehens eines Überdrucks. Das rohrför- 13 including the ring magnet 14 attached to it in its rest position and thus an immediate one and flows downward after the hollow piston has passed through, signaling the return of excess pressure. The pipe conveyor
zurück und durch die Austrittsöffnung in Richtung des Pfei- mige, sich an das Einströmstück 11 anschliessende Ansatzele- back and through the outlet opening in the direction of the arrowhead, adjoining the inflow piece 11
les 21 ab. is ment 12 besitzt dabei einen relativ kleinen Durchtrittsquer- les 21 onwards. is ment 12 has a relatively small passage cross
Auch Geräte dieser Ausführungsform können mit einer schnitt für das zu überwachende Medium, und in entspre-zusätzlichen Feder zur Beeinflussung des Weges des Hohlkol- chender Weise besitzt der auf diesem Rohransatz 12 ver-bens ausgerüstet werden. Sie können als reine Durchfluss- schiebbar gelagerte Hohlkolben 13 einen geringen Querwächter bei Verwendung eines Magneten und eines Reed- schnitt. Der Hohlkolben 13 ist bei dieser Ausführungsform schalters und auch als Durchflussanzeiger ausgebildet wer- 20 mit einem Fussteil 45 versehen, das bei gleichem Innendurch-den, wenn beispielsweise zwei Magneten benutzt werden, die messer einen wesentlich grösseren Aussendurchmesser besitzt entgegengesetzt gepolt sind und mit einer ausserhalb des Ge- und die mittels eines Seegerrings 38 gehaltenen Ringmagnete häuses laufenden Kugel zusammenwirken. 30,31 trägt. Zur Vorspannung des Hohlkolbens 13 in seine Devices of this embodiment can also be equipped with a cut for the medium to be monitored, and in a corresponding additional spring for influencing the path of the hollow scab, which on this pipe socket 12 has a void. As a purely flow-sliding hollow piston 13, they can have a low transverse monitor when using a magnet and a reed cut. The hollow piston 13 is in this embodiment switch and also designed as a flow indicator 20 is provided with a base part 45 which, with the same inside diameter, for example when two magnets are used, the opposite polarity of the knife and an outside one of the gear and the ring magnets held by means of a circlip 38 cooperate with the housing ball. 30.31 carries. For biasing the hollow piston 13 in its
Schliesslich ist es auch möglich, zwei auf dem Hohlkolben Ruhelage ist eine Feder 22 vorgesehen. Finally, it is also possible that two springs 22 are provided on the hollow piston in the rest position.
angebrachte, entgegengesetzt gepolte Magnetringe einzuset- 25 Nach Ansprechen eines Überströmventils verlässt der zen, die über eine zweite Magnetkupplungshälfte, die ausser- Hohlkolben 13 seine Ruhestellung und geht in seine angeho- attached, oppositely polarized magnetic rings to insert 25 After a spill valve has responded, the zen leaves the rest position via a second magnetic coupling half and the hollow piston 13 and goes into its raised position.
halb des Strömungsraumes angebracht ist, als Durchfluss- bene Endlage über, in der eine Signalgabe erfolgt. Bei Schlies- is attached half of the flow space as a flow-level end position in which a signal is given. With closing
messer oder als Durchflussschalter wirken. sen des Überströmventils muss das sich im Raum 46 des knife or act as a flow switch. sen of the overflow valve must be in room 46 of the
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist ein speziell aus- Hohlkolbens befindende Volumen durch den Druck der Fe- In the embodiment according to FIG. 6, a volume that is specifically made of hollow pistons is determined by the pressure of the Fe-
gebildeter, sich durch eine mittige Öffnung in der Stirnwand 30 der 22 über die Öffnung 16 abfliessen, ehe der Hohlkolben 13 formed, flow out through a central opening in the end wall 30 of FIG. 22 via the opening 16 before the hollow piston 13
des Hohlkolbens 13 erstreckender Zapfen 41 vorgesehen, der in seine Ruhestellung zurückkehren kann. Dabei der Ausfüh- of the hollow piston 13 extending pin 41 is provided, which can return to its rest position. The execution
eine Minimierung des in der Gesamtanordnung auftretenden rungsform nach Fig. 7 zwischen den Magneten 30,31 und der a minimization of the shape occurring in the overall arrangement according to FIG. 7 between the magnets 30, 31 and
Druckabfalls erbringt und es gleichzeitig ermöglicht, speziell diesen Magneten gegenüberliegenden Gehäusewand ein rela- Pressure drop and at the same time makes it possible to create a rela-
gewünschte Charakteristiken des Weg/Mengenverhältnisses tiv grosser Spalt 4 vorgesehen ist und das Volumen 46 relativ zu realisieren. 35 klein ist, kann eine schnelle Rückführung und damit auch Desired characteristics of the path / quantity ratio tiv large gap 4 is provided and the volume 46 to be realized relatively. 35 is small, a quick return and therefore also
Der Zapfen 41 ist bezüglich des Rohrelements 12 mittels eine unmittelbare Signalgabe bei Erreichen der Ruhestellung The pin 41 is in relation to the tubular element 12 by means of an immediate signal when the rest position is reached
Stiften 39,40 genau zentrisch fixiert, wobei der anströmseitige erfolgen. Es bereitet keine Schwierigkeiten, diese Signalgabe Pins 39.40 are precisely centered, with the upstream side. This signaling is not difficult
Teil 44 des im wesentlichen doppelseitig konisch ausgebilde- innerhalb von 0,05 bis 0,2 s zu erreichen. Part 44 of the essentially double-sided conical design can be reached within 0.05 to 0.2 s.
ten und im Mittelbereich einen zylindrischen Abschnitt 43 Aufgrund des durch das Fussteil 45 erbrachten relativ aufweisenden Zapfens 41 strömungsgünstig geformt ist, so 4<> grossen Durchmessers kann sogar mit vergleichsweise gerin-dass Wirbelbindungen vermieden und der Druckabfall mini- gen Ringspaltbreiten, z.B. Spaltbreiten von 1 bis 3 mm gearmiert wird. beitet werden, wobei dann immer noch die geforderten kurzen th and a cylindrical section 43 in the middle area. Due to the relatively conical pin 41 provided by the foot part 45, the large diameter can be avoided even with comparatively small swirl bonds and the pressure drop minimizes annular gap widths, e.g. Gap widths of 1 to 3 mm are designed. be prepared, but then still the required short
Der abströmseitig gelegene Abschnitt 42 des Zapfens 41 Rückstellzeiten zu gewährleisten sind. The section 42 of the pin 41 on the outflow side must be guaranteed reset times.
kann nicht nur konisch ausgebildet sein, sondern auch die Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, Form eines Paraboloids oder eines in sonstiger Weise kurven- 45 dje für den Einsatz als Überwachungsorgan bei hydrostati-förmig gekrümmten Körpers besitzen, um bestimmte Abhän- sehen Lagerungen geeignet ist. Bei diesen hydrostatischen La-gigkeiten zwischen dem Weg des Hohlkolbens 13 und der gerungen in schweren Werkzeugmaschinen, wie z.B. Ring-Durchflussmenge zu schaffen. Der zylindrische Zwischenbe- walzwerken und dergleichen, müssen die von einer Zahnradreich 43 des Zapfens 41 ist günstig, wenn es erforderlich ist, pumpe zur Lagerstelle führenden Leitungen überwacht wer-schon bei relativ kleinen Durchflussmengen ein Anheben des 50 den, wobei diese Überwachung für einen breiten Temperatur-Hohlkolbens 13 zu erreichen. Wird die Steilheit des abström- bereich und damit für äusserst unterschiedliche Viskositäten seifigen Zapfenabschnitts 42 klein gewählt, so ist die Weg- des verwendeten Lageröles einwandfrei durchgeführt werden strecke des Hohlkolbens 13 bei bereits geringfügiger Mengen- muss. Not only can it be conical, but also FIG. 8 shows a further embodiment of the invention, in the form of a paraboloid or in another way curved for use as a monitoring element in the case of a hydrostatically curved body, in order to see certain dependencies Storage is suitable. In these hydrostatic situations between the path of the hollow piston 13 and the wrestling in heavy machine tools, e.g. To create ring flow rate. The cylindrical intermediate rolling mills and the like must have a gear wheel 43 of the pin 41 which is favorable if it is necessary to pump the lines leading to the bearing point and monitor the raising of the 50 den at relatively small flow rates, this monitoring for a wide range To reach temperature hollow piston 13. If the steepness of the outflow region and thus the pin portion 42, which is soapy for extremely different viscosities, is chosen to be small, the path of the bearing oil used must be carried out without problems. The hollow piston 13 must be stretched with a small amount.
Veränderung gross, während bei grosser Steilheit, d.h. bei- Diese Problematik wird durch die Ausführungsform nach spielsweise bei starker Konizität, sich bei grossen Mengenver-55 Fig. 8 dadurch gelöst, dass Durchtrittsöffnungen in der Art Large change, while steep slope, i.e. This problem is solved by the embodiment according to, for example, strong taper, with large quantities, in that passage openings of the type
änderungen nur relativ geringe Hubwege des Hohlkolbens 13 von Venturiblenden in der Stirnwand des Hohlkolbens vorge- Changes only relatively small strokes of the hollow piston 13 of Venturi screens in the front wall of the hollow piston
ergeben. sehen werden, die bis auf eine Öffnung in Ruhestellung durch surrender. will see that except for an opening at rest
Die beispielsweise mittels eines Seegerrings 38 am Hohl- relativ eng schliessende zylindrische Stifte, die stirnseitig im kolben 13 fixierten Magnete 30,31 können je nach Verwen- rohrförmigen Ansatz befestigt sind, geschlossen bleiben, wäh- The cylindrical pins, which, for example, close relatively tightly on the hollow by means of a circlip 38 and which are fastened on the end face in the piston 13, can be fastened, depending on the usable tubular attachment, while
dungszweck, z.B. als innerer Teil einer Magnetkupplung oder 60 rend ein Öffnen dieser zusätzlichen Bohrungen mit fortschrei- purpose, e.g. as an inner part of a magnetic coupling or 60 rend opening these additional holes with progressive
als Geber für einen Reedschalter oder einen Hall-Generator, tendem Hub des Hohlkolbens in Strömungsrichtung des Me- as a transmitter for a reed switch or a Hall generator, the stroke of the hollow piston in the flow direction of the measuring
axial magnetisiert und entgegengesetzt gerichtet aufeinander diums erfolgt. axially magnetized and oppositely directed towards each other.
gefügt, aber auch bei axialer Magnetisierung in gleicher Ma- Zur Sicherstellung der Lage des Hohlkolbens auf dem ge- to ensure the position of the hollow piston on the
gnetrichtung angeordnet sein. Anstelle einer axialen Magneti- samten Hubweg ist vorzugsweise ein Führungsbolzen vorge- gnetrichtung be arranged. A guide pin is preferably provided instead of an axial magnet stroke.
sierung ist aber prinzipiell auch eine radiale Magnetisierung 65 sehen, der über den gesamten möglichen Hubweg in einem zu- In principle, however, radial magnetization 65 can also be seen.
dieser beiden Magnete möglich. sätzlich angeordneten Führungsloch verbleiben kann. Dieser of these two magnets possible. additionally arranged guide hole can remain. This
Die Ausführungsform nach Fig. 7 eignet sich vor allem als zusätzliche Führungsbolzen ist in Fig. 8 mit dem Bezugszei- The embodiment according to FIG. 7 is particularly suitable as an additional guide pin is shown in FIG.
Durchflusswächter in Hydraulikkreisen hinter sog. Über- chen 52 gekennzeichnet. Flow monitors in hydraulic circuits marked behind so-called Surveys 52.
Im Endbereich des rohrförmigen Ansatzes 12 sind Stifte 50,51 fixiert, die unterschiedliche Länge und vorzugsweise auch unterschiedliche Stärke besitzen. Diese Stifte erstrecken sich durch als Venturi-Blenden ausgebildete Öffnungen 47,48 in der Stirnwand des Hohlkolbens 13. Zusätzlich ist in dieser Stirnwand des Hohlkolbens 13 eine Öffnung 49 vorgesehen, die stets frei bleibt. Pins 50, 51, which have different lengths and preferably also different thicknesses, are fixed in the end region of the tubular extension 12. These pins extend through openings 47, 48 in the end wall of the hollow piston 13 designed as Venturi screens. In addition, an opening 49 is provided in this end wall of the hollow piston 13, which opening always remains free.
Im Betrieb wird im Verlauf des Anhebens des Hohlkolbens 13 nach einem vorgebbaren Weg zunächst die Öffnung 47 frei, und nach einem weiteren Anheben des Hohlkolbens tritt auch der Stift 51 aus der Öffnung 48, so dass dann insgesamt die Öffnungen 47,48,49 für den Durchtritt des Öles frei sind, wobei aufgrund der Ausbildung dieser Öffnungen als Venturi-Blenden der Viskositätseinfluss auf ein Minimum verringert wird. During operation, in the course of lifting the hollow piston 13 according to a predeterminable path, the opening 47 is first cleared, and after a further lifting of the hollow piston, the pin 51 also emerges from the opening 48, so that the openings 47, 48, 49 for the whole Passage of the oil are free, the influence of viscosity being reduced to a minimum due to the formation of these openings as venturi orifices.
Durch diese Ausgestaltung kann beispielsweise bei Verwendung von drei und mehr Schaltern das Gerät für die gleichzeitige Überwachung der unterschiedlichsten Mengen eingesetzt werden, ohne dass sich dabei die Schaltpunkte durch viskositätsabhängige Änderungen der Reibungsverhältnisse ändern würden. With this configuration, for example, when using three or more switches, the device can be used for the simultaneous monitoring of the most varied quantities, without the switching points changing due to viscosity-dependent changes in the friction conditions.
Es ist noch allgemein zu erwähnen, dass den beschriebe7 640 939 It should also be mentioned in general that the described 7 640 939
nen Ausführungsformen von Überwachungsgeräten im Bereich des Einströmstücks jeweils ein Sieb vorgeschaltet werden kann, um den Zutritt gröberer Fremdkörper zu dem Gerät zu verhindern. Als Siebe eignen sich dabei insbesondere 5 auch röhrenförmige Filterkörbe, die derart angebracht werden, dass sie zu Reinigungszwecken leicht zugänglich sind. Dabei kann das Einströmstück so ausgebildet werden, dass das einströmende Medium innerhalb des Einströmstücks um 90° umgelenkt und durch einen röhrenförmigen Filter tritt, io um dann bei Umlenkung um 180° und nochmalige Umlen-kung um 90° in Strömungsrichtung durch den rohrförmigen Ansatz des Einströmstücks zu fliessen. Damit ergibt sich eine Integrierung des jeweiligen Filters im Einströmstück ohne Beeinflussung der Funktion der beschriebenen Geräte. Es kann 15 schliesslich auch ein an sich bekannter Mengenwächter, mit dem die Durchflussmenge unabhängig vom Vordruck konstant gehalten wird, mit den Geräten nach der Erfindung kombiniert werden. Ein solcher Mengenwächter wird zweckmässigerweise im Bereich des Ausströmendes des Geräts an-20 gebracht. Vornehmlich können dabei solche Mengenwächter Verwendung finden, die mit einem sich verformenden O-Ring zur Konstanthaltung der Durchtrittsmenge ausgerüstet sind. NEN embodiments of monitoring devices in the area of the inflow piece can each be preceded by a sieve in order to prevent coarser foreign objects from entering the device. 5 filter tubes are also particularly suitable as sieves, which are attached in such a way that they are easily accessible for cleaning purposes. The inflow piece can be designed so that the inflowing medium is deflected within the inflow piece by 90 ° and passes through a tubular filter, io then when deflected by 180 ° and again deflected by 90 ° in the flow direction through the tubular attachment of the inflow piece to flow. This results in an integration of the respective filter in the inflow piece without influencing the function of the devices described. Finally, a quantity monitor known per se, with which the flow rate is kept constant irrespective of the admission pressure, can also be combined with the devices according to the invention. Such a quantity monitor is expediently placed in the area of the outflow end of the device. Primarily, such quantity monitors can be used which are equipped with a deforming O-ring to keep the passage quantity constant.
C C.
2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings
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