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Strömungskontrollgerät Während Mengenmesser die Aufgabe haben, summierend
die durch die Meßstelle insgesamt hindurchgeflossene Menge eines Mediums zu messen,
brauchen Strömungskontrollgeräte im wesentlichen nur anzuzeigen, daß überhaupt ein
Durchfluß stattfindet, wobei gegebenenfalls auch die momentane Strömungsmenge bzw.
der Druck angezeigt wird.
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So sind z. 19. für die Kontrolle von Kühlwasserströmen u. dgl. sogenannte
offene Überläufe in Anwendung, bei denen sich der Kühlwasserstrom in frei fallender
Strecke für das Auge sichtbar in einen Aufnahmetrichter ergießt. Mit einer solchen
Einrichtung ist einerseits keinerlei auch nur annähernd genaue Strömungskontrolle
möglich.Weiterhin besteht in dem Falle, wenn mit offenen Trichtern gearbeitet wird,
leicht die Gefahr einer Verschmutzung des Kühlwassers bzw. einer Aufnahme von Sauerstoff
durch dieselbe.
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Bekannt sind ferner bereits Durchflußmengenmeßgeräte, bei denen sich
in einem senkrecht stehenden durchsichtigen Durchflußrohr mit sich nach oben erweiterndem
Querschnitt ein Schwebekörper (Staukörper), vorzugsweise von kegeliger Grundform,
befindet, dessen Höhenstellung ein Maß für die momentan durchströmende Flüssigkeits-
oder Gasmenge ist, indem der Körper von dem von unten einströmenden Medium bis zu
einer solchen Höhe angehoben wird, in welcher der dortige Ringspalt zwischen dem
Schwebekörper und der konischen Rohrwandung dem benötigten Strömungsquerschnitt
des Mediums entspricht. Derartige Meßgeräte sind infolge des konischen Meßrohres,
das sehr genau hergestellt sein muß, verhältnismäßig teuer und zudem auch nur für
einen verhältnismäßig begrenzten Meßbereich geeignet, so daß sie praktisch nur in
den besonderen Fällen in Frage kommen, in denen die genaue Messung eines strömenden
Mediums verlangt wird.
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In einem Falle, wo es auf eine besondere Art der Anzeige der Stellung
des Schwebekörpers nach außen durch magnetische Mittel ankommt, ist bei solchen
konischen Meßrohren mit oben gelegenem Abfluß auch bereits ein Schwebekörper von
Kugelform vorgeschlagen worden.
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Andererseits sind Durchflußmengenmesser mit zy-Jindrischen Standrohren
bekannt, welche in verschiedener Höhenlage mit Ausflußöffnungen oder einem durchgehenden
Längsschlitz versehen sind und in denen ein Schwebekörper von zylindrischer, kolbenartiger
Form gleitet, welcher vom Strömungsdruck hochgetrieben wird, so daß das Medium durch
die seitlichen Austrittsöffnungen des Standrohres in die außen liegende Abflußkammer
abfließen kann. Der-
artige Geräte gestatten zwar in einfacher Weise eine verhältnismäßig
genaue Mengen- und auch Druckmessung innerhalb eines großen Meßbereiches. Ihre Schwebekörper
neigen jedoch einerseits leicht zum Ecken im Standrohr, vor allem, wenn sie mit
einseitig angebrachten Zeigern versehen sind oder wenn sich Ansätze an der Standrohrwandung
gebildet haben. Andererseits gibt bereits ihre Form leicht Anlaß zu Ansätzen, welche
nicht nur das Gleiten behindern, sondern auch die Meßgenauigkeit beeinträchtigen.
Für verschmutzte und zum Absetzen neigende Flüssigkeiten, wie sie in der Technik
sehr häufig vorkommen sind derartige Geräte daher ungeeignet.
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Die Erfindung erstreckt sich auf ein Strömungskontrollgerät mit einem
Standrohr von gleichbleibendem Querschnitt und oberem Abfluß der Abflußkammer, bei
welchem diese Schwierigkeiten vermieden werden und welches vorzugsweise für verschmutzte
und zum Absetzen neigende Medien geeignet ist.
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Das erfindungsgemäße Kontrollgerät besteht aus einem vorzugsweise
durchsichtigen Behälter (Abflußkammer) mit oberem Abfluß, in welchem sich ein mit
dem Zufluß verbundenes, mit Abflußöffnungen versehenes, vorzugsweise durchsichtiges
Standrohr von gleichbleibendem, lichtem Querschnitt befindet, in welchem ein Schwebekörper
angeordnet ist, der
schwerer als das Medium ist, wobei das Gerät
dadurch gekennzeichnet ist. daß der Schwebekörper in an sich bekannter Weise Kugelform
besitzt und sein Gewicht sowie der Durchmesser des Standrohres, dessen Ausflußöffnungen
und derAbflußraum in seiner Weite dem Druck und der Menge des durchströmenden Mediums
angepaßt sind.
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Dadurch, daß der Schwebekörper Kugelform besitzt, kann er nach allen
Seiten ungehindert rotieren.
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Er kann weder im Standrohr ecken, noch können sich auf ihm Schmutz
oder aus dem Medium abgeschiedene Bestandteile absetzen. Vielmehr werden durch das
zwangläufige Rotieren die Wandungen des Standrohres frei von Ansätzen gehalten,
so daß sie durchsichtig bleiben.
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Bei schwankender Druckhöhe des Mediums ist es in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung zweckmäßig, das Gewicht des Schwebekörpers auf diese Schwankungen
abzustimmen, so daß er in stärkerem Maße beruhigend auf die Strömung wirkt und die
die Anzeige störenden Schwankungen möglichst verringert werden.
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Ferner ist Gegenstand der Erfindung, daß der Boden des Standrohres
als Ventilsitz für den Schwebekörper ausgebildet ist. Auf diese Weise dient der
Schwebekörper gleichzeitig als Rückschlagventil zur Vermeidung des gegebenenfalls
eintretenden Rückströmens des Mediums aus dem Kontrollgerät in die Zuflußleitung,
was in vielen Fällen unerwünscht ist.
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Weiter erstreckt sich die Erfindung darauf, daß in dem Behälter (Abflußkammer)
mehrere Standrohre mit verschiedenen Zuflüssen, z.B. verschiedenerKühlwasserströme,
angeordnet sind.
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Außerdem gehört zu der Erfindung, daß der Schwebekörper in an sich
bekannter Weise dazu benutzt wird, die Meßwerte auf elektrischem oder optischem
Wege, z. B. unter Verwendung von Induktionsspulen, Photozellen od. dgl. fernzuübertragen.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Strömungskontrollgerät
mit zwei Standrohren dargestellt, welches weitere Einzelheiten der Erfindung zeigt.
Es stellt dar Abb. 1 einen Längsschnitt durch die Standrohre und Abb. 2 einen Querschnitt
durch das rechte Standrohr.
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In dem aus einem durchsichtigen Stoff, wie z. B. aus Kunststoff,
bestehenden geschlossenen Behälterl (Abflußkammer), welcher mit einem Abfluß 2 versehen
ist, sind zwei mit den absperrbaren Zuflußleitungen 3 und 4 verbundene senkrechte
Standrohre 5 und 6 angeordnet, welche ebenfalls aus einem durchsichtigen Stoff bestehen.
Durch die Leitungen 3 und 4 können z. B. zwei verschiedene Kühlwasserströme eingeleitet
werden, die gleichzeitig zu überwachen sind.
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Die Standrohre 5 und 6 sind in verschiedener Höhe mit gegebenenfalls
verschieden großen Ausflußöffnungen 7 versehen. In ihnen gleiten außerdem mit geringem
Spiel von etwa 1 mm Kugeln 8 aus rostsicherem Stahl, welche durch den Druck der
einströmenden Flüssigkeit von den am Boden der Rohre 5 und 6 befindlichen Ventilsitzen
9 abgehoben werden. Im Falle des unerwünschten Rücktritts von Flüssigkeit aus dem
Raum 10 der Kammer 1 in die Zuflußleitungen 3 und 4 oder bei Bruch der Zuflußleitungen
3 und 4 legen sich die Kugeln 8 vor die Ventilsitze 9 und verhindern auf diese Weise
einen Rückfluß.
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Die Höhenlage der Kugeln 8 in den Standrohren 5 und 6 ist dabei ein
Maß für die Stärke der Strömung in den Leitungen3 und 4. Durch die Kugeln 8 wird
die Flüssigkeitsströmung außerdem beruhigt.
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Da der Behälter 1 ganz mit Flüssigkeit angefüllt ist und sich in
den Standrohren 5 und 6 kein Flüssigkeitsspiegel ausbilden kann, kommt es darauf
an, die Schwimmkörper8 in ihrem Gewicht der Menge und dem Druck des zuströmenden
Mediums genau anzupassen. Auch der Durchmesser der Standrohre 5 und 6 die Größe
ihrer Ausflußöffnungen 7 und die Weite des die Standrohre 5 und 6 umgebenden Raumes
10 der Abflußkammer 1 müssen diesen Faktoren angepaßt sein.
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Für die Überwachung von Kühlwasserströmen ist das erfindungsgemäße
Gerät insofern von besonderer Bedeutung, als man dadurch nicht mehr darauf angewiesen
ist, mit fallendem Stromverlauf zu arbeiten was häufig mit erheblichen baulichen
Schwierigkeiten verbunden ist. Vielmehr kann das Strömungskontrollgerät gemäß der
Erfindung in jeder beliebigen Höhenlage zu der Maschine od. dgl. angeordnet sein.
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Das Gerät kann z. B. auch für gasförmige Medien Anwendung finden.
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Weiterhin können auf den Schwebekörpern Ventilhebel aufliegen, durch
welche Ventile für die Begrenzung des durchströmenden Mediums auf ein bestimmtes
Medium betätigt werden.
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Mit Hilfe der Schwebekörper können die Meßwerte in an sich bekannter
Weise auf elektrischem oder optischem Wege unter Verwendung, z. B. von Induktionsspulen,
Photozellen od. dgl. auch fernübertragen werden.