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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Strömungswächter für strömende Medien, mit einem einen
Innenraum begrenzenden Gehäuse,
einem zumindest teilweise im Innenraum angeordneten und um eine
Drehachse drehbaren Pendel, das ein unteres Ende, das in das strömende Medium
bzw. die Strömung
des Mediums hineinragt, und einen ersten Magneten aufweist, und
einem außerhalb
des Innenraums angeordneten Sensorelement, das ein vom Abstand eines
vorbestimmten Abschnitts des Pendels abhängiges Signal erzeugt.
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Solche
Strömungswächter werden
insbesondere eingesetzt, um das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein einer
bestimmten Strömung
sicher feststellen zu können.
Daher werden solche Strömungswächter häufig als
Sicherungseinrichtung verwendet, um z. B. sicher festzustellen,
ob das für den
Betrieb einer Maschine notwendige Kühlwasser fließt oder
nicht. Auch werden solche Strömungswächter häufig zur Überwachung
und Regelung von flüssigen
und gasförmigen
Durchflüssen
für Schmelz-,
Vakuum-, Versiegelungs- und Sinteröfen, in Zuführungs-, Schweiß-, Entsalzungs-
oder Rektifizieranlagen eingesetzt. Auch Anwendungen im Bereich
der Wasserbehandlung, für
Wärmetauscher, Kompressoren,
Turbinen, Maschineninstrumente, Laservorrichtungen, Röntgengeräte usw.
sind möglich.
Somit können
solche Strömungswächter z.
B. für die Überwachung
von Kühlmittel-,
Schmiermittel- oder Warmwasserkreisläufen eingesetzt werden.
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Bei
den bisher bekannten Strömungswächtern ist
im Innenraum eine vorgespannte Blattfeder mit dem Pendel verbunden, über die
die Rückstellkraft
des Pendels und dadurch der Schwellwert des Volumenstroms eingestellt
ist, ab dem der Strömungswächter anspricht.
Dies ist einerseits nachteilig in der Hinsicht, daß die Blattfeder
dem strömenden
Medium ausgesetzt ist und bei aggressiven Medien durch diese angegriffen
und beschädigt
werden kann. Andererseits ist eine Verstellung des Schwellwertes
nur durch Austausch der Blattfeder möglich, was sehr aufwendig und
daher praktisch kaum durchführbar
ist. Dazu müßte nämlich der
Strömungswächter ausgebaut
werden, was zu dem Stillstand der gesamten Anlage führen kann,
in die der Strömungswächter eingebaut
ist.
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Ausgehend
hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, einen Strömungswächter der eingangs genannten
Art so weiter zu bilden, daß der
Schwellwert, ab dem der Strömungswächter anspricht,
leicht einstellbar ist und der Strömungswächter eine ausgezeichnete Haltbarkeit
aufweist.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe bei einem Strömungswächter der
eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß außerhalb des Innenraums ein Einstellelement
mit einem zweiten Magneten angeordnet ist, dessen Abstand zur Drehachse
mittels des Einstellelementes veränderbar ist, um über die
magnetische Wechselwirkung mit dem ersten Magneten die Rückstellkraft
des Pendels einzustellen.
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Durch
diese magnetische Rückstellkraft
ist es einerseits nicht mehr notwendig, daß das die Rückstellkraft bewirkende Element
innerhalb des Innenraums angeordnet und dort dem strömenden Medium
ausgesetzt ist. Andererseits ist der zweite Magnet von außen zugänglich,
so daß sogar
während des
Betriebs des Strömungswächters eine
Veränderung
der Rückstellkraft
und somit eine Einstellung des Schwellwerts möglich ist.
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Die Änderung
des Abstands mittels des Einstellelementes kann durch Formschluß bewirkt
werden. Beispielsweise kann das Einstellelement ein Außengewinde
aufweisen, das in ein Innengewinde einer entsprechenden Sackbohrung
im Gehäuse
eingeschraubt ist. Durch Drehen des Einstellelementes kann der Abstand
des zweiten Magneten zur Drehachse verändert und eingestellt werden.
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Ferner
ist auch ein Reibschluß zwischen dem
Einstellelement und dem Gehäuse
möglich.
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Insbesondere
kann das Einstellelement so ausgebildet sein, daß der eingestellte Abstand
fixiert bzw. arretiert werden kann. Diese Fixierung bzw. Arretierung
kann lösbar
oder dauerhaft durchgeführt werden.
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Die
beiden Magnete können
jeweils als Permanentmagnet ausgebildet sein. Insbesondere können die
einander zugewandten Enden der beiden Magnete entgegengesetzte Magnetpole
aufweisen, so daß sie
sich anziehen. Natürlich
ist auch ein Aufbau möglich,
bei dem die einander zugewandeten Enden der beiden Magnete gleiche
Magnetpole aufweisen und sich somit abstoßen.
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Es
ist jedoch auch möglich,
daß zumindest ein
Teil des Pendels ein magnetisierbares Material aufweist und magnetisiert
ist.
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Der
zweite Magnet kann, relativ zur Drehachse gesehen, oberhalb des
ersten Magneten angeordnet sein. Damit läßt sich besonders gut die magnetische
Rückstellkraft
einstellen.
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Insbesondere
kann der zweite Magnet seitlich versetzt zur Drehachse angeordnet
sein, so daß er
eine erste Drehstellung festlegt, wenn keine Strömung vorliegt bzw. wenn die
Strömung
unterhalb des Schwellwertes ist. Wenn die Strömung über den Schwellwert steigt,
wird das Pendel bzw. der Hebel von der ersten Drehstellung in die
zweite Drehstellung geschwenkt. Nachdem das Sensorelement eine vom
Abstand des vorbestimmten Abschnitts des Pendels abhängiges Signal
erzeugt, ändert
sich damit auch das Signal des Sensorelementes. Somit kann sicher
festgestellt werden, ob der vorbestimmte Volumenstrom vorliegt oder
nicht.
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Der
Strömungswächter, der
auch als Durchflußwächter bezeichnet
werden kann, ist insbesondere für
Fluide, wie z. B. gasförmige
oder flüssige
Medien ausgebildet.
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Der
erste Magnet kann am oberen Ende des Pendels angeordnet sein. Dies
ist besonders praktisch, da dann der zweite Magnet leicht sehr nah
am ersten Magneten positioniert werden kann. Natürlich kann der erste Magnet
an jeder beliebigen Stelle am Pendel angeordnet sein.
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Der
erste Magnet kann der vorbestimmte Abschnitt des Pendels sein.
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Das
Sensorelement kann als Reed-Sensor bzw. Reed-Schalter ausgebildet
sein. Insbesondere kann das Sensorelement so ausgebildet sein, daß es sein
vom Abstand des vorbestimmten Abschnittes des Pendels abhängiges Signal
erzeugt, obwohl keine mechanische Verbindung zwischen dem vorbestimmten
Abschnitt und dem Sensorelement vorliegt. Die Wandung des Gehäuses weist
somit für
das Sensorelement bevorzugt keine Öffnung auf. Das Sensorelement
kann den Abstand zum vorbestimmten Abschnitt durch die geschlossene
Gehäusewandung hindurch
messen.
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Das
Gehäuse
kann eine Sackbohrung aufweisen, innerhalb der der zweite Magnet
bewegt werden kann. Insbesondere kann der zweite Magnet innerhalb
der Sackbohrung an einer Vielzahl von Positionen fixiert bzw. arretiert
werden. Es ist z. B. ein Rastmechanismus mit einer Vielzahl von
Verrastpositionen möglich.
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Die
Drehachse liegt bevorzugt innerhalb des Gehäuses. Damit läßt sich
ein sehr kompakter Strömungswächter herstellen.
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Zur
Ausbildung der Drehachse kann das Pendel zwei Drehzapfen aufweisen,
die in entsprechende Ausnehmungen in der Innenseite des Gehäuses einstehen.
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Ferner
kann das Pendel in Längsrichtung
geschlitzt ausgebildet sein, so daß es zwei in Längsrichtung
verlaufende Schenkel umfaßt.
Jeder Schenkel kann einen der Drehzapfen tragen.
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Die
Schenkel laufen bevorzugt am oberen Ende des Pendels zusammen, so
daß das
Pendel als gabelförmig
ausgebildet bezeichnet werden kann. Es ist jedoch auch möglich, daß die Schenkel
sowohl am oberen Endes des Pendels als auch am unteren Ende des
Pendels zusammenlaufen.
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Die
Drehzapfen stehen bevorzugt in in der Innenseite des Gehäuses ausgebildete
Vertiefungen ein.
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Insbesondere
kann das Pendel einstückig ausgebildet
sein. Es kann beispielsweise ein Spritzgußteil sein.
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Ferner
kann das Pendel einen Anschlag aufweisen, der die maximale Auslenkung
des Pendels begrenzt. Der Anschlag kann insbesondere am unteren
Ende des Pendels angeordnet sein.
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Der
Abstand des unteren Endes des Pendels zur Drehachse kann veränderbar
sein. Damit läßt sich
der Strömungswächter leicht
an die räumlichen Gegebenheiten
anpassen. Es ist somit möglich,
daß das
untere Ende des Pendels optimal im strömenden Medium positioniert
werden kann.
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Wenn
der Abstand des unteren Endes des Pendels zur Drehachse veränderbar
ist, ist das Pendel bevorzugt mehrstückig ausgebildet. Insbesondere
wenn diese Abstandseinstellung nicht notwendig ist, kann das Pendel
auch einstückig
ausgebildet sein.
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Am
unteren Ende des Pendels kann eine Prallplatte angebracht sein.
Die Prallplatte kann kreisförmig
sein. Es ist jedoch auch jede andere Kontur möglich. Insbesondere kann sie
mehreckig ausgebildet sein.
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Ferner
kann die Prallplatte am unteren Ende des Pendels lösbar befestigt
sein. Damit ist es möglich,
verschiedene Prallplatten vorzusehen und somit den Strömungswächter optimal
an das strömende Medium
anzupassen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Strömungswächter ist
bevorzugt nur ein Teil des Pendels in der Strömung bzw. dem vorbeifließenden Medium
angeordnet. Der Teil ist so gewählt,
daß die
Strömung
ein Drehmoment auf das Pendel bewirkt. Bevorzugt ragt nur ein Teil
des Pendels auf einer Seite (relativ zur Drehachse) in die Strömung hinein
und nicht die Drehachse selbst.
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Es
wird ein Verfahren zur Bestimmung des Vorhandenseins eines vorbestimmten
Volumenstroms eines Mediums bereitgestellt, bei dem ein Strömungswächter mit
einem einen Innenraum begrenzenden Gehäuse, einem zumindest teilweise
im Innenraum angeordneten und um eine Drehachse drehbaren Pendel,
das ein unteres Ende, das in das strömende Medium hineinragt, und
einen ersten Magneten aufweist, und einem außerhalb des Innenraumes angeordneten
Sensorelement, das ein vom Abstand eines vorbestimmten Abschnittes
des Pendels abhängiges
Signal erzeugt, vorgesehen wird, wobei außerhalb des Innenraumes ein
Einstellelement mit einem zweiten Magneten angeordnet wird, dessen Abstand
zur Drehachse mittels des Einstellelementes veränderbar ist, um über die
magnetische Wechselwirkung mit dem ersten Magneten die Rückstellkraft
des Pendels einzustellen.
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Das
Verfahren kann gemäß den obigen Merkmalen
des erfindungsgemäßen Strömungswächters weitergebildet
werden.
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Es
versteht sich, daß die
vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen
der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen,
die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Strömungswächters,
bei der das Pendel in seiner ersten Stellung ist;
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2 eine
Schnittansicht des Strömungswächters von 1,
bei der das Pendel in seiner zweiten Stellung ist,
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3 eine
Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strömungswächters,
bei der das Pendel in seiner zweiten Stellung steht;
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4a eine
vergrößerte Detailansicht
des unteren Endes des Pendels in seiner ersten Stellung;
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4b eine
vergrößerte Detailansicht
des unteren Endes des Pendels in seiner zweiten Stellung, und
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5 eine
Schnittdarstellung entlang A-A in 3.
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Bei
der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform
umfaßt
der erfindungsgemäße Strömungswächter 1 ein
Gehäuse 2,
das einen Innenraum 3 begrenzt.
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Das
untere offene Ende 4 des Innenraums 3 steht in
Verbindung mit einer Mittelbohrung 5 eines T-Rohrstücks 6.
Dies wird dadurch erreicht, daß der Fußabschnitt 7 des
Gehäuses 2 über eine
Rändelmutter 8 mit
dem die Mittelbohrung aufweisenden Mittelabschnitt 9 des
T-Stücks 6 abgedichtet
verbunden ist.
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Die
Mittelbohrung 5 des T-Stücks 6 (0,5 Zoll T-Stück) mündet in
einen quer zur Mittelbohrung 5 verlaufenden Strömungskanal 10,
durch den, wie durch den Pfeil P1 angedeutet ist, das zu überwachende
Medium durchströmt.
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Der
Strömungswächter 1 umfaßt ferner
ein Pendel 11, das um eine sich senkrecht zur Zeichenebene
in 1 und 2 erstreckende Drehachse 12 drehbar
ist. Die Drehachse 12 ist innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet.
Das Pendel 11 (das auch als Hebel bezeichnet werden kann)
erstreckt sich jedoch lediglich mit seinem oberen Abschnitt innerhalb
des Innenraums 3 des Gehäuses 2. Der untere
Abschnitt des Pendels 11 endet im Strömungskanal 10. Das T-Stück 6 kann
Bestandteil des Strömungswächters sein.
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Wie
den Figuren zu entnehmen ist, ist das Pendel 11 mehrteilig
ausgebildet und weist einen Hauptkörper 13 auf, der an
seinem oberen Ende 14 einen ersten Magneten 15 trägt. An dem
unteren Ende 16 des Hauptkörpers 13 ist über einen
Verbindungsstift 17 ein Halteelement 18 befestigt,
das eine Prallplatte 19 trägt. Die Prallplatte 19 ist,
in Strömungsrichtung
gesehen, kreisförmig
ausgebildet und weist eine Durchgangsbohrung 20 auf, die
koaxial ist zu einer Befestigungsbohrung 21 im Halteelement 18.
Mittels einer nicht gezeigten Schraube in den Bohrungen 20, 21 ist
die Prallplatte 19 im Halteelement 18 festgeklemmt.
Die Prallplatte 19 ist somit lösbar im Halteelement 18 befestigt
und kann gegen eine andere Prallplatte ausgetauscht werden, wenn dies
gewünscht
ist.
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Über den
Verbindungsstift 17 kann der Abstand des Haltelementes 18 und
somit der Prallplatte 19 von der Drehachse 12 eingestellt
werden. Damit kann der Strömungswächter an
unterschiedlich große
T-Stücke
angepaßt
werden. Nach der gewünschten
Einstellung des Abstandes sowie der Auswahl der gewünschten
Prallplatte 19 wird bevorzugt eine dauerhafte Verbindung
zwischen dem Verbindungsstift 17 und dem Hauptkörper 13 sowie
dem Halteelement 18 hergestellt. In gleicher Weise kann
die Prallplatte 19 dauerhaft mit dem Haltelement 18 verbunden
werden. Die Verbindung kann durch Kleben, Nieten, Verschrauben oder
auf ähnliche
Weise erfolgen.
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Bei
der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform
beträgt
die Gesamtlänge
des Pendels ca. 120 mm.
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Das
Gehäuse 2 weist
in seinem oberen Bereich eine erste Sackbohrung 22 auf,
die vor dem oberen Ende 23 des Innenraumes 3 endet,
so daß die
Sackbohrung 22 nicht mit dem Innenraum 3 in Fluidverbindung
steht. Die Sackbohrung 22 ist gegenüber der Position der Drehachse 12 in
den 1 und 2 etwas nach links versetzt.
Des weiteren weist das Gehäuse 2 eine
zweite Sackbohrung 24 auf, die sich rechts neben dem Innenraum 3 erstreckt.
In der zweiten Sackbohrung 24 ist ein Reed-Sensor 25 angeordnet.
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In
der ersten Sackbohrung 22, die ein Innengewinde aufweist,
ist ein Einstellelement 26 mit einem Außengewinde eingeschraubt. Das
Einstellelement 26 trägt
an seinem unteren, dem Innenraum 3 zugewandten Ende einen
zweiten Magneten 27. Der zweite Magnet 27 sowie
der erste Magnet 15 sind jeweils als Dauermagnet ausgebildet,
wobei sie so angeordnet sind, daß entgegengesetzte Magnetpole einander
zugewandt sind. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel weist der Südpol des
zweiten Magneten 27 nach unten und weist der Nordpol des ersten
Magneten 15 nach oben. Somit ziehen sich die beiden Magnete
an, was dazu führt,
daß das
Pendel in der in 1 gezeigten ersten Pendelstellung steht,
wenn kein Medium durch den Strömungskanal 10 strömt oder
der Volumenstrom des strömenden Mediums
bzw. des Fluids unter einem vorbestimmten Schwellwert liegt. In
dieser ersten Pendelstellung ist der Abstand des ersten Magneten 15 vom
Reed-Sensor 25 so groß,
daß der
Reed-Sensor 25 nicht anspricht.
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Wenn
nun der Volumenstrom ansteigt, steigt auch die auf das untere Ende
des Pendels 11 einwirkende Kraft an, die zu einem Drehmoment
führt. Wenn
dieses Drehmoment größer wird
(bei Überschreiben
des Volumenstromschwellwertes, wie durch die größere Länge de Pfeils P1 in 2 angedeutet
ist) als das durch die Magnetkraft in entgegengesetzter Richtung
wirkende Drehmoment am oberen Ende des Pendels 11, wird
das Pendel 11 von der in 1 gezeigten
ersten Stellung in die in 2 gezeigte
zweite Stellung gedreht. In dieser zweiten Stellung ist der Abstand
des ersten Magneten 15 zum Reed-Sensor 25 so gering,
daß der
Sensor 25 anspricht und ein entsprechendes Signal ausgibt.
Damit kann sicher festgestellt werden, daß mindestens ein vorbestimmter
minimaler Volumenstrom des Mediums durch den Strömungskanal 10 vorliegt.
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Der
minimale Volumenstrom kann z. B. im Bereich von 4,5–6,5 l/min
liegen. Es sind natürlich auch
andere Schwellwerte möglich.
In Abhängigkeit der
auftretenden Volumenströme,
dem Querschnitt des Strömungskanals 10 wird
der Strömungswächter dimensioniert.
Es sind maximale Volumenströme
von 40 bis 3000 l/min und Schwellwerte im Bereich von 3–700 l/min
möglich.
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Wenn
der Volumenstrom mit der Zeit abnimmt, wird ab einem gewissen Wert
das Pendel von der in 2 gezeigten Stellung in die
in 1 gezeigte Stellung zurückschwenken. Da eine gewisse Hysterese
vorliegt, ist der gewisse Wert in der Regel kleiner als der Schwellwert.
In diesem Fall spricht der Reed-Sensor dann wiederum nicht mehr
an.
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Über die
beiden Magnete 15 und 27 wird somit eine magnetische
Rückstellkraft
des Pendels 13 eingestellt. Diese magnetische Rückstellkraft
kann leicht dadurch geändert
werden, daß der
Abstand des zweiten Magneten 27 von der Drehachse 12 bzw. vom
ersten Magneten 15 in der ersten Pendelstellung verändert (hier
vergrößert wird),
wie durch den Pfeil P2 angedeutet ist. Dazu muß lediglich das Einstellelement 26 etwas
herausgeschraubt werden. Durch die sehr leichte Einstellbarkeit
der magnetischen Rückstellkraft
ist es leicht möglich,
den Schwellwert des Strömungswächters einzustellen,
ab dem der Strömungswächter anspricht
und somit anzeigt, daß der
minimale Volumenstrom erreicht ist.
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Alle
Elemente des Strömungswächters 1 (bis auf
die Magnete) können
aus Kunststoff hergestellt sein. Auch das T-Stück 6 kann aus Kunststoff
hergestellt sein. Es ist jedoch auch möglich, daß das T-Stück aus Messing besteht.
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Da
das Einstellelement 25 mit dem Magneten 27 außerhalb
des Innenraumes 3 des Strömungswächters 1 angeordnet
sind, kann der Schwellwert auch während des Betriebes des Strömungswächters 1 leicht
verstellt werden. Es besteht dabei nicht die Notwendigkeit, den
Strömungswächter 1 auszubauen
oder etwa zu öffnen,
um eine Schwellwertänderung
durchzuführen.
Daher ist der Strömungswächter flexibel
einsetzbar.
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In
einer weiteren Ausführungsform
können die
Magnete 15 und 27 so angeordnet sein, daß gleiche
Magnetpole einander zugewandt sind. In diesem Fall wäre die erste
Pendelstellung die in 2 gezeigte Pendelstellung, wobei
die Strömungsrichtung des
Mediums bzw. Fluids durch den Strömungskanal nicht, wie durch
den Pfeil P1 von rechts nach links in der 2 wäre, sondern
von links nach rechts (also entgegengesetzt zur Richtung des Pfeils
P1). Die abstoßende
magnetische Wechselwirkung würde
bei geringem bzw. keinem Durchfluß des Mediums durch den Strömungskanal 10 dazu
führen,
daß das
Pendel in der in 2 gezeigten Stellung steht,
in der der Reed-Sensor anspricht.
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Bei
ansteigendem Volumenstrom ist ab dem Schwellwert des auf das untere
Ende des Pendels 11 wirkende Drehmoment größer als
das durch die magnetische Abstoßung
entgegenwirkende Drehmoment, so daß das Pendel 11 in
die in 1 gezeigte Stellung geschwenkt werden würde.
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In
einer weiteren nicht gezeigten Abwandlung ist es möglich, die
Position der ersten Sackbohrung 22 soweit nach rechts (also
in Richtung zur zweiten Sackbohrung 24) hin zu verschieben,
daß ohne
Volumenstrom die erste Pendelstellung der in 1 gezeigten
Pendelstellung entspricht, wenn die einander zugewandten Enden der
beiden Magnete 15, 27 gleich sind und sich somit
die Magnete abstoßen.
In diesem Fall würde
der Strömungskanal 10 in der
Richtung des Pfeils P1 (also von rechts nach links in den 1 und 2)
durchströmt
werden. Bei Überschreiten
des minimalen Volumenstromes würde
dann wiederum das dadurch erzeugte Drehmoment größer werden als das durch die
Abstoßung
der beiden Magnete entgegenwirkende Drehmoment, so daß das Pendel
in die in 2 gezeigte zweite Stellung schwenken
würde und
daraufhin der Reed-Sensor 25 ansprechen würde.
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Natürlich können bei
der beschriebenen, nach rechts versetzten Position der ersten Sackbohrung 22 die
einander zugewandten Enden der beiden Magnete entgegengesetzte Magnetpole
aufweisen. In diesem Fall würde
der Strömungskanal 10 von dem
Medium von links nach rechts (also entgegengesetzte Richtung des
Pfeils P1) durchströmt
werden, so daß bei Überschreiten
des minimalen Volumenstroms das Pendel von der in 2 gezeigten
Stellung in die in 1 gezeigte Pendelstellung schwenken
würde.
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In 3 bis 5 ist
eine weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Strömungswächters 1 gezeigt,
wobei gleiche oder ähnliche
Teile zu der Ausführungsform
von 1 und 2 mit denselben Bezugszeichen
bezeichnet werden und zu deren Beschreibung auf die obigen Ausführungen verwiesen
wird.
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Der
Unterschied bei der Ausführungsform von 3 bis 5 liegt
im wesentlichen in der abgewandelten Ausgestaltung des Pendels 11,
dessen Hauptkörper 13,
in Strömungsrichtung
gesehen, geschlitzt ausgebildet ist, und somit zwei Schenkel 30 und 31 aufweist,
wie insbesondere in 5 ersichtlich ist. Die Schenkel 30 und 31 laufen
am oberen Ende 14, das den ersten Magneten 15 trägt, zusammen.
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Wie 5 ferner
zu entnehmen ist, ist die Breite der Schenkel 30, 31 im
wesentlichen konstant, jedoch nimmt der Abstand der beiden Schenkel
von oben nach unten bis in den Bereich der Drehachse 12 zu
und nimmt dann wieder bis zum unteren Ende 16 ab, wobei
die Schenkel 30, 31 am unteren Ende 16 zusammenlaufen,
an dem die Prallplatte 19 befestigt ist. Zur Ausbildung
der Drehachse 12 weisen die Schenkel 30 und 31 jeweils
einen nach außen
vorstehenden Drehzapfen 32, 33 auf, der jeweils
in eine entsprechende Vertiefung 34, 35 im Gehäuse 2 so eingreift,
daß das
Pendel 11 dadurch drehbar gelagert ist. Sowohl das Gehäuse 2 als
auch das Pendel 11 können
aus Kunststoff hergestellt sein. Bevorzugt können sie Spritzgußteile sein.
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Zur
Montage wird das Pendel 11 von unten nach oben in den Innenraum 3 des
Gehäuses 2 eingeführt, wobei
die beiden Schenkel 30 und 31 so zusammen gedrückt werden,
daß der
Abstand der freien Enden der Drehzapfen 32 und 33 im
wesentlichen dem freien Innendurchmesser des Innenraums 3 im Bereich
der Vertiefung 34 und 35 entspricht, so daß beim Einführen die
Drehzapfen 32 und 33 in die Vertiefungen 34 und 35 einschnappen
bzw. -rasten.
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Die
Tiefe der Schenkel 30, 31 (also ihre Ausdehnung
in Strömungsrichtung)
nimmt vom oberen Ende 14 bis hin zum Bereich der Drehachse
zu und von dort bis hin zum unteren Ende 15 wieder ab.
Damit wird eine sehr gute Stabilität des Pendels 11 erreicht.
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Bei
der in 4a gezeigten ersten Stellung des
Pendels dichtet die Prallplatte 19 den Strömungskanal 10 fast
vollständig
ab. Zwischen dem unteren Ende 16 mit der Prallplatte 19 und
der Wandung des Strömungskanals 10 ist
ein kleiner Spalt SP1 vorgesehen. Ebenfalls liegt ein Spalt SP2
zwischen der Prallplatte 19 und der Mittelbohrung 5 vor, so
daß das
zu überwachende
Medium durch diese Spalte SP1, SP2 durch den Strömungskanal 10 fließen kann.
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Wenn
der Volumenstrom über
einen Schwellwert steigt, wird das Pendel 11 von der in 4a gezeigten
ersten Stellung im Uhrzeigersinn geschwenkt, so daß sich die
Prallplatte 19 nach links bewegt und das Pendel in seiner
zweiten Stellung steht (3, 4b). Um
zu verhindern, daß die Prallplatte 19 an
der Wandung der Mittelbohrung 5 in dem Bereich 37,
in dem die Mittelbohrung 5 in den Strömungskanal 10 mündet, anliegt,
weist das Pendel 11 an seinem unteren Ende 16 einen
Anschlag 36 auf, der sich im wesentlichen senkrecht zur
Längsrichtung
des Pendels in 3 erstreckt. Der Anschlag ist
so ausgebildet, daß er
die Drehstellung des Pendels 11 in der zweiten Stellung
vorgibt und so begrenzt, daß in
der zweiten Stellung des Pendels 11 ein ausreichend dimensionierter
Spalt zwischen dem Pendel 11 und der linken Wandung der
Mittelbohrung 5 im Bereich 37 vorliegt. Damit
wird erreicht, daß das durch
den Strömungskanal 10 fließende Medium
im Bereich der Mittelbohrung 5 über die Prallplatte 19 hinüber fließt, so daß der auftretende
Druckverlust beim Durchfließen
des Strömungskanals 10 minimiert
werden kann. Auch wird der mechanische Druck im Bereich 37 der
Wandung reduziert, da bei weiter zunehmendem Volumenstrom das Medium weiterhin
die Prallplatte 19 überfließen kann.
Ohne Anschlag 36 würde
die Prallplatte 19 im Bereich 37 anliegen und
bei steigendem Volumenstrom würde der
mechanische Druck auf diesen Bereich 37 entsprechend zunehmen.
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Bei
der Ausführungsform
von 3–5 kann
der Fußabschnitt 7 des
Gehäuses 2 über eine (nicht
gezeigte) Rändelmutter
mit dem die Mittelbohrung aufweisenden Mittelabschnitt 9 des
T-Stücks 6 abgedichtet
verbunden sein.