DE1690141A1

DE1690141A1 - Permanent magnetic switching device for protective gas magnetic switches, primarily in flow, pressure or level monitors

Info

Publication number: DE1690141A1
Application number: DE19681690141
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Seulen Gerhard Walter
Original assignee: Seulen gerhard Walter dr-Ing
Current assignee: Seulen gerhard Walter dr-Ing
Priority date: 1968-02-10
Filing date: 1968-02-10
Publication date: 1971-04-22
Also published as: DE1690141B2

Description

Permanentmagnetische Schaltvorrichtung fiir Schutzgasmagnetschalter, vornehmlich in Strömungs-, Druck- oder Niveauwächtern Für die Überwachung von Strömungsmengen flüssiger oder gasförmiger Medien, sowie für die Überwachung der Drucke oder des Niveaus solcher Medien, sind eine große Anzahl Vorrichtungen bereits bekannt. Einige dieser Vorrichtungen arbeiten mit permanentmagnetischen Schaltvorrichtungen, die eingebaute oder angebaute Schutzgasmagnetschalter betätigen. Dabei wird im allgemeinen so vorgegangen, daß die zur Schaltung der Schutzgasmagnetschalter verwendeten Permanentmagnete ortsveränderlich sind und in Abhängigkeit von der Strömung oder vom Druck in ihrer Lage verändert werden. Bei dieser Lagereränderung wird der fest angeordnete Schutzgasmagnetschalter betätigt. Wenn die Strömung, der Druck oder das Niveau kleiner wird, erfolgt bei Bewegung des Permanentm'agneten in Gegenrichtung eine Rückschaltung. Permanent magnetic switching device for protective gas magnetic switches, primarily in flow, pressure or level monitors for monitoring flow rates liquid or gaseous media, as well as for monitoring the pressures or des At such media levels, a large number of devices are already known. Some these devices work with permanent magnetic switching devices that Operate the built-in or attached shielding gas magnetic switch. In general proceeded so that the permanent magnets used to switch the protective gas magnetic switch are movable and depending on the flow or the pressure in their Location can be changed. The fixed shielding gas magnet switch is activated when the bearing is changed actuated. When the flow, the pressure or the level decreases, occurs at Movement of the permanent magnet in the opposite direction causes a downshift.

Die beschriebenen Einrichtungen haben sich in der Praxis gut bewährt, jedoch haften ihnen bestimmte Nachteile an, die ihren Einsatz, insbesondere unter ungünstigen betrieblichen Bedingungen, problematisch nachen.The facilities described have proven themselves in practice, However, they have certain disadvantages that make their use, in particular below unfavorable operational conditions, problematic.

Einer der größten Nachteile solcher Einrichtungen ist die Empfindlichkeit gegen Fremdkörper im zu überwachenden Medium, wobei diese Fremkörper Schmutzteile oder aus dem Medium niedergeschlagene Stoffe, wie beispielweise Kesselstein oder dergl. sein können. Auch für hochviskose Medien ergeben sich beim Einsatz der bekannten Einrichtungen Schwierigkeiten, die meist dazu führen, daß die Trägereinrichtungen für die permanentiagnetische Schaltvorrichtung klemmen, kleben oder sonstwie in ihrer Bewegung derart behindert sind, daß sie nicht die erwarteten Schaltvorgänge durchführen.One of the major drawbacks of such devices is sensitivity against foreign bodies in the medium to be monitored, these foreign bodies being dirt particles or substances precipitated from the medium, such as scale or like. can be. Even for highly viscous media, the known Facilities Difficulties that usually lead to the carrier facilities for the permanent diagnostic switching device clamp, glue or otherwise in their movement are so hindered that they do not perform the expected switching operations carry out.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile. Sie stellt eine permanentmagnetische Schaltvorrichtung für Schutzgasmagnetschalter, vornehmlich in Strömungs-, Druck- oder Niveauwächtern, bei denen eine beweglich. permanentmagnetische Schaltvorrichtung den Schutzgasmagnetschalter schaltet, dar. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei ortsverändliche Kugeln nit in diese eingelassenen axial magnetisierten Per-anentmagneten vorgesehen sind, die bei Verschiebung in einer rohr- oder stangenförmigen Führung den Schutzgasschalter betätigen. Eine Kugel hat in einer Führung stets die geringste Gefahr des Klemmen Klebens oder Verkanten. Wenn nun erfindungsgemä# zwei solcher Kugeln angeordnet sind, in die je ein axial magnetizierter Permanentuagnet eingelassen list, so richten sich die beiden Kugeln gegeneinander stets so aus, daß ein Nordpol des in eine Kugel eingelassenen axial magnetisierten Permanentmagneten einer Südpol des in die andere Kugel eingelassenen ebenfalls axial magnetisierten Permanentmagneten gegenübersteht. Damit ist die Lage der Permanentmagneten in dem so überwachenden Medium genau definiert.The present invention avoids these disadvantages. She provides one permanent magnetic switching device for protective gas magnetic switches, mainly in flow, pressure or level monitors, one of which is movable. permanent magnetic Switching device switches the shielding gas magnetic switch. It is characterized by that at least two movable balls nit axially magnetized in these embedded Permanent magnets are provided which, when moved, are in a tubular or rod-shaped manner Actuate the shielded gas switch with the guide. A ball in a lead always has the Lowest risk of sticking, sticking or tilting. If now according to the invention # two such balls are arranged, in each of which an axially magnetized permanent magnet let in list, so the two balls are directed against each other always in such a way that a north pole of the axially embedded in a sphere is magnetized Permanent magnets one south pole of the one embedded in the other ball, also axially facing magnetized permanent magnets. This is the position of the permanent magnets precisely defined in the medium to be monitored.

Wenn die Kugeln durch Strömung, Druck oder Niveau in ihrer Führung verschoben werden, bleibt die axiale Lage der in den beiden Kugeln befindlichen Permanentuagnete unverändert. Dabei tragen die Kugeln dafür Sorge, daß durch Einzellagerung jeder Kugel ein flexibles System gebildet wird, das gegenüber eine Kolben, der an zwei Stellen in einen Zylinder gelagert ist, den außerordentlichen Vorteil einer praktisch idealen Reibungsfreiheit bietet. Die eingebauten beiden Kugeln haben an ihrer Berührungsstelle die Möglichkeit der gegenseitigen Verschiebung, wie es zonst nur ein in allen drei Ebenen wirkendes Gelenk zuläßt. Die Kugeln können jede an einem oder an beiden Polen abgeplattet sein. Eine solche Abplattung wird man im allgemeinen dann an den voreinander entfernten Polen der beiden Kugeln durchführen, wenn man besonders nahe mit der Stirn des eingelassenen Magneten an einen quer zur Bewegungsrichtung der Kugel eingebauten Schutzgasmagnetschalter herankonmen will.When the balls are guided by flow, pressure or level are shifted, the axial position of the one in the two balls remains Permanent magnets unchanged. The balls ensure that through individual storage each ball a flexible system is formed, which is opposite a piston, which is attached to two places is stored in a cylinder, the extraordinary advantage of a offers practically ideal freedom from friction. The two built-in balls are on their point of contact the possibility of mutual displacement, as it zonst only allows one joint that acts in all three planes. The balls can be any be flattened at one or both poles. Such a flattening will be seen in the then generally carry out on the poles of the two balls that are distant from each other, if you are particularly close with the forehead of the embedded magnet to you across the The direction of movement of the ball built-in protective gas magnetic switch wants to come.

Zur Betätigung der Schutzgasmagnetschalter können diese senkrecht zur Verschieberichtung der Kugeln unterhalb und/oder oberhalb derselben angeordnet werden. Es kann dabei ein oder es können auch mehrere Magnetschalter unterhalb und oberhalb der Kugeln eingebaut werden. Andererseits ist es auch möglich, ein oder mehrere Magnetschalter in Vorschubrichtung der Kugeln koaxial mit dem Vorschubweg der Kugeln anzuordnen. Anstelle von zwei Kugeln können auch drei oder mehrere angeordnet sein, wobei die letzte sich auf einer Schraubenfeder abstützen kann, um das Gerät lageunabhängig einbauen und betreiben zu können. Der Durchmesser der verwendeten Kugeln in Gerät kann unterschiedlich sein. Beispielsweise kann die erst@ so Media zuerst beaufschlagte Kugel einen kleineren.oder grö#eren Durchmesser haben als die weiteren Kugeln.To operate the shielding gas magnetic switch, these can be vertical arranged for the direction of displacement of the balls below and / or above the same will. There can be one or more magnetic switches below and be installed above the balls. On the other hand, it is also possible to use an or several magnetic switches in the feed direction of the balls coaxial with the feed path to arrange the balls. Instead of two balls, three or more balls can also be arranged The last one can be supported on a coil spring around the device to be able to install and operate in any position. The diameter of the used Bullets in device can be different. For example, the first @ so Media the ball that is acted upon first has a smaller or larger diameter than the more balls.

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele zeigen einige Möglichkeiten zur Verwendung der vorliegenden Erfindung. Abb. 1 zeigt einen Strömungswächter, bei den von der Lehre der Erfindung Gebrauch gemacht ist. In eien Ventilkörper 1 ist ein Ströiungsrohr a eingesetzt, welches in ein Kopfstück 3 hineinragt und beispielsweise durch eine Ausdrehung 4 in diesem Kopfstück zentriert ist. In einem flüssigkeitsdichten Rohr 5 ist ein Schutzgasmagnetschalter 6, der als Öffner, Schließer oder Umschalter ausgebildet ist, untergebracht. Das flüssigkeitsdichte Rohr hält dabei gleichzeitig daszStrömungsrohr 2, welches in den Sitz 7 des Ventilkörpers 1 mittels eines O-Ringes 8 eingedichtet ist. Auf dem flüssigkeitsdichten Rohr 5 liegen die beiden Kugeln 9 und lo, in die die'axial magnetisierten Magnete 11 und 12 eingesetzt sind. An den Stellen 13 und 14 befindet sich ein Nordpol, wenn sich an den Stellen 15 und 16 ein Südpol befindet. Unabhängig von der Bewegung der Kugeln in Richtung des Pfeiles 17 bleibt die Achsrichtung der beiden Magnete 11 und 12 praktisch immer definiert erhalten.The following exemplary embodiments show some possibilities for using the present invention. Fig. 1 shows a flow monitor, in which use has been made of the teaching of the invention. In a valve body 1 a flow tube a is inserted, which is inserted into a head piece 3 protrudes and is centered, for example, by a recess 4 in this head piece. In a liquid-tight tube 5 is a protective gas magnetic switch 6, which acts as an opener, Normally open or changeover switch is housed. The liquid-tight The tube at the same time holds the flow tube 2, which is in the seat 7 of the valve body 1 is sealed by means of an O-ring 8. On the liquid-tight pipe 5 lie the two balls 9 and lo, in which die'axially magnetized magnets 11 and 12 are used. At points 13 and 14 there is a north pole if at points 15 and 16 there is a south pole. Independent of the movement of the balls the axial direction of the two magnets 11 and 12 remains in the direction of arrow 17 practically always maintained in a defined manner.

In dem Strömungsrohr 2 befinden sich beispielsweise an der Stelle 18 Durchtrittsöffnungen, durch die das flüssige oder gasförmige Medium hindurchtreten kann, nachdem es die Kugeln 9 und 1o so weit nach oben angehoben hat, daß die untere Kugel 9 diesen Durchlaß freigibt. Die Durchtritts~ öffnungen 18 können kreisförmige Löcher oder gefräste Schlitze sein.In the flow pipe 2 are for example at the point 18 openings through which the liquid or gaseous medium can pass can after it has raised the balls 9 and 1o so far up that the lower Ball 9 releases this passage. The passage openings 18 can be circular Holes or milled slots.

Der oder die Schalter 6 im flüssigkeitsdichten Rohr 5 werden betätigt, wenn die untere Kugel auf dem Rohr 5 aufliegt. Sobald das Medium die Kugeln anhebt erfolgt eine Schaltung des oder der eingebauten Magnetschalter. Läßt der Flüssigkeitsstrom, der Druck oder das Niveau nach, -so senken sich die beiden Kugeln wieder so weit ab, daß die untere Kugel 9 auf dem flüssigkeitsdichten Rohr 5 aufsetzt und damit eine Schaltung des oder der eingebauten Magnetschutzschalter 6 bewirkt. Anstelle der in Abb. 1 gezeigten Einrichtung kann der Schutzgasnagnetschalter auch oberhalb der Kugel 1o angeordnet sein. In diesem Falle ist es naturgemäß erforderlich, daß die Kugel 9 durch einen quer durch das Strömungsrohr 2 laufenden Bolzen abgestützt wird. Andererseits kann die untere Kugel 9 beispielsweise auch durch einen Ventilsitz abgestützt werden. Die Wirkungsweise einer solchen Einrichtung ist ähnlich, nur daß eine Betätigung des oberhalb der Kugel lo liegenden Schutzgasmagnetschalters durch den in die Kugel lo eingebauten Magneten 12 erfolgt, wenn diese Kuge dadurch die Strömung, den Druck oder das Niveau angehoben wird. Bei Nachlassen der treibenden Kraft kehrt die-Kugel in ihre alte Lage zurück und bewirkt damit eine Rücksehaltung des eingebauten Schutztasma6netschalters. Bei dieser Ausführungsform kann der Schutzgasmagnetschalter auch außerhalb des eigentlichen Strömungsraumes angeordnet werden.The switch or switches 6 in the liquid-tight tube 5 are actuated, when the lower ball rests on the tube 5. As soon as the medium lifts the balls the built-in magnetic switch (s) is switched. If the liquid flow, the pressure or the level decreases - so the two balls lower again that far from that the lower ball 9 touches down on the liquid-tight tube 5 and thus a circuit of the built-in magnetic circuit breaker (s) 6 causes. Instead of the device shown in Fig. 1, the inert gas magnetic switch can also be above the ball 1o be arranged. In this case it is of course necessary that the ball 9 is supported by a bolt running transversely through the flow tube 2 will. On the other hand, the lower ball 9 can, for example, also be provided with a valve seat be supported. The operation of such a device is similar, only that actuation of the inert gas magnetic switch located above the ball lo by the magnet 12 built into the ball lo, when this ball thereby the flow, pressure or level is increased. When the driving force subsides Force returns the ball to its old position and thus causes a hold back of the built-in protective plasma switch. In this embodiment, the protective gas magnetic switch can also be arranged outside the actual flow space.

Endlich ist es möglich, sowohl unterhalb der beiden Kugeln als auch oberhalb der beiden Kugeln je einen oder mehrere Schutzgasmagnetschalter anzuordnen, um bei den unterschiedlichen Lagen der beiden Kugeln entsprechende Schaltimpulse zu erhalten.Finally it is possible both below the two balls as well to arrange one or more shielding gas magnetic switches above each of the two balls, to get corresponding switching impulses for the different positions of the two balls to obtain.

Die Schaltpunkte einer solchen Strömungsüberwachungseinrichtung können durch den Durchmesser der Kugel im Verhältnis zum Innendurchmesser des Strömungsrohres 2 beeinflußt werden. Ist der Durchmesser der Kugeln ver-. gleichsweise klein zu diesem Durchmesser des Strömungsrohres 2, so ist für ein Anheben der Kugeln eine weitaus größere Strömungsmenge erforderlich als wenn der Durchmesser der Kugeln im Verhältnis zum Innendurchmesser des Rohres 2 groß, d.h. praktisch angepaßt ist. Naturgemäß kann der Schaltpunkt auch zusätzlich durch als Nebenschluß wirkende Strömungsöffnungen im Schaltrohr 2 beeinflußt werden, wie beispielsweise bei 19 gezeigt.The switching points of such a flow monitoring device can by the diameter of the sphere in relation to the inner diameter of the flow tube 2 can be influenced. Is the diameter of the balls ver. equally small too this diameter of the flow tube 2, so is a lifting of the balls far greater flow rate is required than if the diameter of the balls large, i.e. practically adapted, in relation to the inner diameter of the pipe 2. Naturally, the switching point can also be additionally provided by flow openings acting as a bypass be influenced in the switching tube 2, as shown for example at 19.

Durch einen solchen Nebenschluß ist die zum Anheben der Kugeln erforderliche Gesamtströmungsmenge wesentlich vergrößert.Such a shunt is what is required to lift the balls Total flow rate increased significantly.

Grundsätzlich ist auch eine Einstellung der Strömungsmengen am eingebauten Gerät möglich, wenn beispielsweise solche Nebenschlüsse, wie sie bei 19 dargestellt sind, mit einem konischen Bolzen mehr oder weniger im Betrieb verschlossen werden. Solche konischen Bolzen können über Stopfbuchsen eingeführt oder stopfbuchslos durch Drehen oder Axialverschiebung von außen mehr oder weniger tief in die Nebenschlußöffnungen eingeführt werden. Hierbei verändert sich der Durchströmquerschnitt des Nebenschlusses.In principle, the flow rate can also be set on the built-in Device possible if, for example, such shunts as shown at 19 are more or less closed with a conical bolt during operation. Such conical bolts can be inserted via stuffing boxes or without a stuffing box Rotation or axial displacement from the outside more or less deep into the bypass openings to be introduced. The flow cross-section of the shunt changes here.

Bei dem dargestellten Beispiel der Abb. 1 sind die Schutzgasmagnetschalter quer zur-Vorschubrichtung der Kugeln angeordnet. Sie können jedoch auch in Richtung des Vorschubweges der Kugeln angeordnet werden und zwar dann zweckmäßig außerhalb des Strömungsraumes auf den Umfang des Kopfstückes 3 verteilt.In the example shown in Fig. 1, the protective gas magnetic switches are arranged transversely to the direction of advance of the balls. However, you can also go towards the feed path of the balls are arranged and then expediently outside of the flow space distributed over the circumference of the head piece 3.

Auch für die Überwachung des Niveaus können entsprechende Einrichtungen verwendet werden. Abb. 2 zeigt eine solche Einrichtung, bei der die Kugeln 21 und 22 wiederum mit axial magnetisierten Permanentmagneten 23 und 24 bestücktsisd. Diese befinden sich in einer stangenförmigen Führung 25, die aus drei oder vier Stangen besteht. Anstelle der stangenförmigen Führung kann auch ein Führungsrohr verwendet werden. Ilebt sich nun das Niveau in dem Behälter, so werden die beiden Kugeln 21 und 22 angehoben und der in das druckdichte Rohr 26 eingebaute Schutzgasmagnetschalter 27 spricht an. Senkt sich das Niveau wiederah, so kehrt die unteneKugel 21 auf das durckdichte Rohr 26 zurück und schaltet dabei mittels des Magneten 23 den eingebauten Schutzgasschalter zurück. Voraussetzung ist dabei naturgemäß, daß das mittlere spezifische Gewicht der Kugeln geringer ist als das mittlere spezifische Gewicht des zu überwachenden Mediums. Dieses kann leicht erreicht werden, indem die Kugeln aus einem Kunststoff geringer Dichte'hergestellt werden. Die im allgemeinen zur Verwendung kommenden Permanentmagnete aus Bariumferrit haben dabei so geringe spezifische Gewichte, daß das mittlere spezifische Gewicht der Anordnung geringer ist als beispielsweise Wasser, Öle( Benzine oder die meisten anderen Flüssigkeiten. Bei Gasen können Hohlkugeln Verwendung finden.Appropriate facilities can also be used to monitor the level be used. Fig. 2 shows such a device in which the balls 21 and 22 in turn bestücktsisd with axially magnetized permanent magnets 23 and 24. These are located in a rod-shaped guide 25, which consists of three or four rods consists. Instead of the rod-shaped guide, a guide tube can also be used will. If the level in the container has now been reached, the two balls become 21 and 22 raised and the protective gas magnetic switch built into the pressure-tight tube 26 27 responds. If the level drops again, the lower ball 21 returns on the pressure-tight tube 26 back and thereby switches the built-in by means of the magnet 23 Inert gas switch back. The prerequisite is, of course, that the middle is specific The weight of the balls is less than the mean specific weight of the one to be monitored Medium. This can easily be achieved by making the balls out of a plastic low density '. The ones that are generally used Permanent magnets made of barium ferrite have such low specific weights that the mean specific weight of the arrangement is lower than, for example, water, Oils (petrol or most other liquids. In the case of gases, hollow spheres Find use.

Anstelle der beiden in den Beispielen der Abb. 1 und 2 dargestellten Kugeln können mehrere Kugeln, beispielsweise drei oder mehr, Verwendung finden.Instead of the two shown in the examples in Figs Balls can be multiple balls, for example three or more, use.

Es kommt stets nur darauf an, daß jeweils ein in Axialrichtung ragnetisierter Permanentmagnet in die Kugeln eingelassen ist. Handelt es sich um die Überwachung von Flüssigkeiten, so können vielfach Kugeln aus Kupfer, Messing, rostfreiem Stahl oder dergl. Verwendung finden. Bei der Überwachung gasförmiger Medien haben sich Kugeln aus Kunststoffen, wie beispielsweise Polyäthylen, Epoxydharz oder dergl. bewährt. Auch hitze-und säurebeständige Kunststoffe können naturgemäß für die Kugeln Verwendung finden, wenn die Geräte für angriffige flüssige oder gasförmige Medien bestimmt sind. Ein Abstützen der Kugeln mittels einer Schraubenfeder emp4hlt sich immer dann, wenn entsprechende Geräte, insbesondere Strömungewächter, in beliebiger Lage eingebaut werden sollen, ohne daß die Schaltpunkte beeinflußt werden Die Feder kann dabei jeweils auch in die letzte Kugel eingelassen sein.All that matters is that in each case one magnetized in the axial direction Permanent magnet is embedded in the balls. Is it monitoring? of liquids, balls made of copper, brass or stainless steel can be used or the like. Use. When monitoring gaseous media have Balls made of plastics such as polyethylene, epoxy resin or the like. proven. Heat- and acid-resistant plastics can naturally also be used for the balls Find use when the devices for aggressive liquid or gaseous media are determined. Supporting the balls by means of a helical spring is recommended whenever appropriate devices, especially flow monitors, in any Should be installed without affecting the switching points. The spring can also be embedded in the last ball.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten beiden Beispielte beschränkt.The invention is not limited to the two examples shown.

Sie kann überall dort Verwendung finden, wo Magnetschutzschalter von geführten Permanentmagnetschaltvorrichtungen betätigt werden sollen.It can be used wherever magnetic circuit breakers from guided permanent magnet switching devices are to be operated.

Claims

Claims: 1) Permanent magnetic switching device for protective gas magnetic switches, mainly in flow, pressure or level monitors where a movable one permanent magnetic switching device switches the shielding gas magnetic switch, marked axially magnetized by at least two movable balls embedded in them Permanent magnets in a tubular or rod-shaped guide that hold the inert gas switch actuate.

2) Device according to claim 1), characterized in that the balls are flattened on one or both sides of the magnetic poles.

3) Device according to claim 1) or 2) -characterized in that one or more magnetic switches perpendicular to the direction of movement of the balls below and / or are arranged above the same.

4) Device according to claim 1) or 2), characterized in that one or more magnetic switches in the direction of advance of the balls, mainly outside of the flow or pressure chamber are arranged.

5) Device for flow monitoring of gaseous or liquid Media using a device gen. Claims 1) to 3) characterized in that that on a valve body a flow tube through a head piece into the valve seat is pressed and through a pressure pipe projecting transversely through the head piece in its Is held position, with at least two balls provided with permanent magnets one or operate several protective gas magnetic switches arranged in the pressure pipe.

6) Device according to claim 5), characterized in that in the flow tube a shunt for the flowing medium with from the outside through a stuffing box or a cone introduced without a stuffing box Influencing the shells is arranged.

7) Device for level monitoring of media using a Device according to claim 1) or the following, characterized in that in one rod-shaped and / or tubular guide with two balls opposite to the one to be monitored Medium lower mean specific gravity and across the direction of guidance At least one protective gas magnetic switch, which is activated when the balls move in the guide direction responds, are provided.

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