DE102008022496A1 - Strömungswächter - Google Patents

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Abstract

Es wird bereitgestellt ein Strömungswächter für strömende Medien, mit einem einen Innenraum (3) begrenzenden Gehäuse (2), einem zumindest teilweise im Innenraum (3) angeordneten und um eine Drehachse (12) drehbaren Pendel (11), das ein unteres Ende (18, 19), das in das strömende Medium hineinragt, und einen ersten Magneten (15) aufweist, einem außerhalb des Innenraumes (3) angeordneten Sensorelement (25), das ein vom Abstand eines vorbestimmten Abschnittes des Pendels (11) abhängiges Signal erzeugt, wobei außerhalb des Innenraumes (3) ein Einstellelement (26) mit einem zweiten Magneten (27) angeordnet ist, dessen Abstand zur Drehachse (11) mittels des Einstellelementes (26) veränderbar ist, um über die magnetische Wechselwirkung mit dem ersten Magneten die Rückstellkraft des Pendels einzustellen.

Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Ferner ist auch ein Reibschluß zwischen dem Einstellelement und dem Gehäuse möglich.
  • 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.
  • 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.
  • Es ist jedoch auch möglich, daß zumindest ein Teil des Pendels ein magnetisierbares Material aufweist und magnetisiert ist.
  • Der zweite Magnet kann, relativ zur Drehachse gesehen, oberhalb des ersten Magneten angeordnet sein. Damit läßt sich besonders gut die magnetische Rückstellkraft einstellen.
  • 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.
  • Der Strömungswächter, der auch als Durchflußwächter bezeichnet werden kann, ist insbesondere für Fluide, wie z. B. gasförmige oder flüssige Medien ausgebildet.
  • 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.
  • Der erste Magnet kann der vorbestimmte Abschnitt des Pendels sein.
  • 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.
  • 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.
  • Die Drehachse liegt bevorzugt innerhalb des Gehäuses. Damit läßt sich ein sehr kompakter Strömungswächter herstellen.
  • Zur Ausbildung der Drehachse kann das Pendel zwei Drehzapfen aufweisen, die in entsprechende Ausnehmungen in der Innenseite des Gehäuses einstehen.
  • 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.
  • 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.
  • Die Drehzapfen stehen bevorzugt in in der Innenseite des Gehäuses ausgebildete Vertiefungen ein.
  • Insbesondere kann das Pendel einstückig ausgebildet sein. Es kann beispielsweise ein Spritzgußteil sein.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Das Verfahren kann gemäß den obigen Merkmalen des erfindungsgemäßen Strömungswächters weitergebildet werden.
  • 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.
  • Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strömungswächters, bei der das Pendel in seiner ersten Stellung ist;
  • 2 eine Schnittansicht des Strömungswächters von 1, bei der das Pendel in seiner zweiten Stellung ist,
  • 3 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Strömungswächters, bei der das Pendel in seiner zweiten Stellung steht;
  • 4a eine vergrößerte Detailansicht des unteren Endes des Pendels in seiner ersten Stellung;
  • 4b eine vergrößerte Detailansicht des unteren Endes des Pendels in seiner zweiten Stellung, und
  • 5 eine Schnittdarstellung entlang A-A in 3.
  • Bei der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform umfaßt der erfindungsgemäße Strömungswächter 1 ein Gehäuse 2, das einen Innenraum 3 begrenzt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Bei der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform beträgt die Gesamtlänge des Pendels ca. 120 mm.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Bei der Ausführungsform von 35 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.

Claims (13)

  1. Strömungswächter für strömende Medien, mit einem einen Innenraum (3) begrenzenden Gehäuse (2), einem zumindest teilweise im Innenraum (3) angeordneten und um eine Drehachse (12) drehbaren Pendel (11), das ein unteres Ende (18, 19), das in das strömende Medium hineinragt, und einen ersten Magneten (15) aufweist, einem außerhalb des Innenraumes (3) angeordneten Sensorelement (25), das ein vom Abstand eines vorbestimmten Abschnittes des Pendels (11) abhängiges Signal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Innenraumes (3) ein Einstellelement (26) mit einem zweiten Magneten (27) angeordnet ist, dessen Abstand zur Drehachse (12) mittels des Einstellelementes (26) veränderbar ist, um über die magnetische Wechselwirkung mit dem ersten Magneten die Rückstellkraft des Pendels einzustellen.
  2. Strömungswächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Magnete (15, 27) als Permanentmagnete ausgebildet sind.
  3. Strömungswächter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Enden der beiden Magnete (15, 27) entgegengesetzte Magnetpole aufweisen.
  4. Strömungswächter nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Magnet (27), relativ zur Drehachse (12) gesehen, oberhalb des ersten Magneten (15) angeordnet ist.
  5. Strömungswächter nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Magnet am oberen Ende (14) des Pendels angeordnet ist.
  6. Strömungswächter nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Abschnitt des Pendels (11) der erste Magnet (15) ist.
  7. Strömungswächter nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) eine Sackbohrung (22) aufweist, innerhalb der der zweite Magnet (27) bewegt werden kann.
  8. Strömungswächter nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (12) innerhalb des Gehäuses (2) liegt.
  9. Strömungswächter nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des unteren Endes des Pendels (11) zur Drehachse (12) veränderbar ist.
  10. Strömungswächter nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Pendels (11) eine Prallplatte (19) lösbar befestigt ist.
  11. Strömungswächter nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel (11) zwei am oberen Ende des Pendels (11) zusammenlaufende Schenkel (30, 31) aufweist, die zur Ausbildung der Drehachse (12) jeweils einen in der Wandung des Gehäuses (2) gelagerten Drehzapfen (30, 31) tragen.
  12. Strömungswächter nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel (11) an seinem unteren Ende einen Anschlag (36) aufweist, der die durch das strömende Medium maximal erzeugbare Auslenkung des Pendels (11) festlegt.
  13. Verfahren zur Bestimmung des Vorhandenseins eines vorbestimmten Volumenstroms eines Mediums, bei dem ein Strömungswächter mit einem einen Innenraum (3) begrenzenden Gehäuse (2), einem zumindest teilweise im Innenraum (3) angeordneten und um eine Drehachse (12) drehbaren Pendel (11), das ein unteres Ende (18, 19), das in das strömende Medium hineinragt, und einen ersten Magneten (15) aufweist, einem außerhalb des Innenraumes (3) angeordneten Sensorelement (25), das ein vom Abstand eines vorbestimmten Abschnittes des Pendels (11) abhängiges Signal erzeugt, vorgesehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Innenraumes (3) ein Einstellelement (26) mit einem zweiten Magneten (27) angeordnet wird, dessen Abstand zur Drehachse (12) mittels des Einstellelementes (26) veränderbar ist, um über die magnetische Wechselwirkung mit dem ersten Magneten die Rückstellkraft des Pendels einzustellen.
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