DE1623970C3 - Strömungswächter zur Überwachung kleiner Luft- oder Gasströmungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Strömungswächter mit Windfahne und einem kontaktlosen Signalgeber zum Überwachen von kleinen Luft- oder Gasströmungen, wobei auf dem Arm der Windfahne ein Metallteil angeordnet ist, das bei seiner Lageänderung relativ zum Signalgeber in diesem ein Signal auslöst.

Es ist bekannt, Ströme von Gasen oder Luft durch besondere Vorrichtungen, die als Strömungswächter bezeichnet werden, zu überwachen. Wesentlicher Bestandteil solcher Vorrichtungen ist eine sogenannte Windfahne.

Bei dieser handelt es sich um ein löffelartiges Element, das mit seinem Arm innerhalb der Vorrichtung fest, aber schwenkbar angeordnet ist und bei dem ein Gasstrom in die Aushöhlung des schalenförmigen Teils des Elements gerichtet ist.

Das strömende Gas, das bei den meisten bekannten Vorrichtungen von unten gegen die Windfahne geführt wird, hebt die Windfahne um einen gewissen Betrag an. Hierbei wird ein mechanisch wirkender elektrischer Kontakt unterbrochen.

Falls der Gasstrom ausbleibt, fällt die Windfahne in ihre Ruhelage zurück, wobei der Kontakt wieder hergestellt wird. In diesem Augenblick wird über entsprechende bekannte Einrichtungen die überwachte Anlage abgeschaltet. Es ist zweckmäßig, daß mit dem Abschalten noch ein Signal betätigt wird.

Der Kontakt kann auch umgekehrt angeordnet sein, so daß er beim Bestehen des Luftstroms geschlossen ist und bei dessen Verschwinden den Stromkreis öffnet und

Hii* iihpru/aphtp ΔπΙλιτρ ah^phaltpi

40 Zur Sicherstellung eines einwandfreien Kontaktes müssen die Windfahnen ein gewisses Gewicht besitzen, um in der Ruhelage die nötige Kraft auf die Kontaktstelle ausüben zu können. Sie sind daher in ihrer Anwendung auf die Fälle beschränkt, in denen größere Gasströme überwacht werden müssen.

In der US-PS 26 00 309 ist ein Strömungswächter mit einem Betätigungsflügel und einem kontaktlosen Signalgeber beschrieben. Der vom Fluidstrom beaufschlagte Betätigungsflügel dieser Vorrichtung weist einen relativ großen und schweren Permanentmagneten auf. Durch einen starken Fluidstrom wird der Betätigungsflügel um den erforderlichen großen Winkel verschwenkt, wodurch der in der Vorrichtung angeordnete Reed-Kontakt ausgelöst wird Dieser bekannte Strömungswächter ist aufgrund der genannten konstruktiven Merkmale für schwache Gasströme völlig ungeeignet. Ferner kann dieser Strömungswächter wegen des erforderlichen magnetischen Flußes nicht in Stahlrohre eingesetzt werden.

In der DL-PS 22 831 ist ein Mengenmesser für strömende Medien beschrieben, bei dem ein Induktivgeber in Form einer elektrisch erregten Spule verwendet wird, in die ein Kern mehr oder weniger tief eintaucht. Dieser Mengenmesser kann nur bei starken Strömungen eingesetzt werden. Die elektrische Erregung der Spule ist sihr stark, so daß diese Vorrichtung in explosionsgefährdeten Bereichen aus Sicherheitsgründen nicht einsetzbar ist.

Die bisherigen Versuche, nach dem gleichen Prinzip Strömungswächter auch zur Überwachung von kleinen Mengen strömender Luft oder Gas einzusetzen, scheiterten daran, daß bei der notwendigerweise leichtgewichtigen Ausführung der Windfahne ein elektrischer Kontakt mechanisch nicht herzustellen ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Strömungswächter mit Windfahne der angegebenen Gattung zu schaffen, der auch für sehr kleine Luftoder Gasströmungen unabhängig von der Umgebung, also beispielsweise der Anwesenheit von Stahlteilen, sehr exakt und zuverlässig ein Signal erzeugt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Anspruchs 1 oder 2 gelöst.

Vorzugsweise verwendet man als Belag eine Metallfolie, die wiederum zweckmäßig ganz im Material des Armes der Windfahne eingebettet ist. Um dies auf einfachste Art und Weise zu erreichen, wird man für die Windfahne einen für den jeweiligen Fall besonders geeigneten Kunststoff aus der großen Reihe der bekannten Kunststoffe wählen.

Mit dem vollständigen Einbetten der Metallfolie in einen Kunststoff schließt man die Korrosion aus, die sonst bei Benutzung des Strömungswächters zur Überwachung von aggressiven Gasen zu befürchten wäre.

Als Initiator finden die beiden bekannten, verschiedenen Typen, nämlich Näherungsinitiator oder Schlitzinitiator, Verwendung. Es muß nur darauf geachtet werden, daß der metallische Belag sich jeweils in der richtigen Lage zum Initiator befindet.

Beim Näherungsinitiator ist der Belag, bei dem es sich z. B. um eine Metallfolie handeln kann, parallel zu dessen Kopf angeordnet. Beim Schlitzinitiator ist der Arm der Windfahne um 90° zu der schalenförmigen Vertiefung versetzt, damit die Metallfolie parallel in die Backen des Schlitzinitiators hineinragen kann; die Ebene des Belages ist somit parallel zum Schlitz des .Schlitzinitiators gerichtet.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Strömungswächters beruht darin, daß er größte Störungs- und Wartungsfreiheit besitzt, da er ohne Kontakt arbeitet Er kann insbesondere überall da eingesetzt werden, wo in explosionsgefährdeten Bereichen kleine Luft- oder Gasströmungen in Rohr- oder Schlauchleitungen fiberwacht werden müssen, von denen die Betriebssicherheit von elektrischen Geräten oder Schaltungen abhängt Beispielsweise sei hier genannt die Überwachung der Gaszufuhr zu explosionsgefährdeten Versuchs- und/oder Produktionsanlagen. Überwachung der Kühlluftzufuhr für UV-Bcstrahlungslampen bei der Photosynthese, Überwachung der Luft- und Schutzgaszufuhr bei Fremdbelüftungen.

Für die besagten, beispielhaft aufgeführten Zwecke muß der Strömungswächter in seiner Gesamtheit explosionsgeschützt ausgeführt sein. Das Gehäuse des Stromungswächters wird zweckmäßig aus den oben bereits erwähnten Gründen aus Kunststoff hergestellt

Ein Strömungswächter solcher Bauart ist in einer beispielhaften Ausführungsform in der Zeichnung dargestellt Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des Strömungswächters,

F i g. 2 eine Seitenansicht des Näherungsinitiators mit Windfahne,

F i g. 2a eine Draufsicht nach F i g. 2,

Fig.3 eine Seitenansicht des Schlitzinitiators mit Windfahne,

F i g. 3a eine Draufsicht nach F i g. 3 und

F i g. 3b eine Vorderansicht nach F i g. 3.

Das Gehäuse besteht aus einer Grundplatte 1, die Bohrungen la aufweist, um das Gehäuse befestigen zu können. Auf der Grundplatte ist der Gehäuserahmen 2 angeordnet. In diesem Rahmen befindet sich ein Umgehungsweg, der vom Eingang 3 der Luft oder des Gases zum Ausgang 4 führt Der Umgehungsweg ist nötig, um den Ansprechwert verändern zu können. Hierzu dient eine Madenschraube 5, mit der der Querschnitt des Umgehungswegs verändert werden kann. Auf dem Rahmen 2 ist ein Verschlußdeckel 6, zweckmäßig mit Schrauben, befestigt Im Inneren des Gehäuses ist die aus einem Kunststoff bestehende Windfahne 7 angeordnet Sie ist mit dem äußeren Ende Ta ihres Armes Tb in der Senkrechten schwenkbar befestigt

Im mittleren flachen Teil des Armes ist ein Stück Metallfolie 8 angeordnet, das ganz von dem Kunststoff umschlossen ist
An ihrem einen Ende besitzt die Windfahne eine

ίο schalenförmige Vertiefung 9, die mit ihrer Höhlung über einer Düse 10 des Lufteinlasses liegt In der Ruhelage, also beim Fehlen der Gas- oder Luftströmung, liegt die Windfahne waagerecht mit dem die Metallfolie 8 enthaltenden Teil auf dem Kopf 11a des von unten in das Gehäuse hineinragenden, mit einem Anschlußkabel 12 versehenen Näherungsinitiators 11 auf.

Die F i g. 3,3a und 3b lassen erkennen, wie der Arm Tb der Windfahne mit der Metallfolie 8 in dem Schlitz 14 der Backen 13 des Näherungsinitiators 11 ruht Bei ausreichender Strömung der Luft oder des Gases wird die Windfahne nach oben gedrückt und damit die Metallfolie vom Näherungsinitiator entfernt. Der Initiator unterbricht die Signalspannung über einen Verstärker, der außerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs montiert ist. Dieser gibt die überwachte Anlage zum Einschalten frei. Auch hier kann statt der beschriebenen Schaltung mit Arbeitsstrom eine solche mit Ruhestrom verwendet werden.

Ferner ist es auch möglich, den Initiator von oben in

jo das Gehäuse einzusetzen, so daß er von der angeblasenen Windfahne erregt wird. Schaltung und notwendige Signalfunktion können dann entsprechend eingerichtet werden.

Läßt während des Betriebes die Strömung der Luft oder des Gases nach oder bleibt sie gar ganz aus, so fällt die Windfahne wieder in ihre Ruhelage zurück. Der Initiator gibt dann Signal, worauf das Verstärkerrelais die überwachte Anlage abschaltet. Ein zweckmäßig damit verbundenes optisches oder akustisches Signal

AO benachrichtigt die Bedienungsmannschaft.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Strömungswächter mit Windfahne und einem kontaktlosen Signalgeber zum Überwachen von kleinen Luft- oder Gasströmungen, wobei auf dem Arm der Windfahne ein Metallteil angeordnet ist, das bei seiner Lageänderung relativ zum Signalgeber in diesem ein Signal auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallteil ein metallischer Belag ist und die Windfahne (7) in Ruhelage mit dem diesen Belag aufweisenden Teil auf dem Kopf (Ma) eines Näherungsinitiators (11) aufliegt, wobei die Ebene des Belags parallel zum Kopf (Wa) des Nähetungsinitiators (11) gerichtet ist

2. Strömungswächter mit Windfahne und einem kontaktlosen Signalgeber zum Überwachen von kleinen Lufl oder Gasströmungen, wobei auf dem Arm der Windfahne ein Metallteil angeordnet ist, das bei seiner Lageänderung relativ zum Signalgeber in diesem ein Signal auslöst dadurch gekennzeichnet, daß das Metallteil ein metallischer Belag ist und die Windfahne (7) in Ruhelage mit dem diesem Belag aufweisenden Teil zwischen die Backen (13) des Schlitzes (14) eines Schlitzinitiators (15) hineinragt, wobei die Ebene des Belages parallel zum Schlitz (14) des Schlitzinitiators (15) gerichtet ist.

3. Strömungswächter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag ein Stück Metallfolie (8) ist.

4. Strömungswächter nach Anspruch 3, dadurch Jo gekennzeichnet, daß die Windfahne (7) aus einem Kunststoff besteht, und daß die Metallfolie (8) ganz von diesem Kunststoff eingeschlossen ist.