DE2553454B2 - Permanentmagnetische Anzeigevorrichtung, vornehmlich für Strömungsmesser - Google Patents

Description

In der Industrie wird häufig die Aufgabe gestellt, die Lage von Kolben, keselförmigen Schwebekörpern, Scheiben uder Meßblenden. die sich im Innern undurchsichtiger Rohre befinden, auf der Außenseite der Rohre beispielsweise auf aufgebrachten Skalen anzuzeigen. Insbesondere bei Strömungsanzeigern ist eine solche Anzeige erforderlich. Zur Lösung dieser Aufgabe ist es bereits bekannt. Permanentmagnete an den Bauteilen, deren Lage angezeigt werden soll, anzubringen unu mittels dieser Permanentmagnete eine außerhalb der Rohre befindliche Anzeigeeinrichtung zu betätigen. Dabei ist bisher diese Anzeigeeinrichtung entweder ein aus ferromagnetischem Werkstoff oder aus einer Magnetlegierung wie Barium-Ferrit-Aluminium-Nickel oder ähnlichen Werkstoffen hergestellter Ring oder es werden anstelle des Ringes Anzeigesystenie verwendet, bei denen die Linearbewegung des mit Magneten bestückten Teiles im Zylinder in eine Drehbewegung beispielsweise eines Zeigersystems umgesetzt wird. Weiterhin sind Systeme bekannt, bei denen das außenliegende Anzeigeelement als magnetisierbar Kugel geringen Volumens in einer Nut von dem Magnetfeld eines an dem bewegten Bauteil befestigten Magneten geführt wird. Auch Magnetsysteme mit zwei in Richtung der Gehäuselängsachse magnetisierbaren Permanentmagneten, die mit entgegengerichteter Polung in ihrer Verlängerung unmittelbar nebeneinander angeordnet sind un im verzerrten Mittelfeld einen Folgekörper führen, sind mit Erfolg eingesetzt worden. Alle diese in der Praxis verwendeten Vorrichtungen haben jedoch gewisse Nachteile. Es tritt nämlich häufig eine erhebliche Hysterese zwischen der Anzeige bei Bewegung der Teile in einer Richtung und Rückbewegung in entgegengesetzter Richtung auf. Darüberhinaus stellt bei Verwendung von zwei in Richtung der Gehäuselängsachse magnetisierter Permanentmagnete.

die mit entgegengesetzter Richtung der Gehäuselängsachse magnetisierter Permanentmagnete, die mil entgegengesetzter Polung in ihrer Verlängerung unmittelbar nebeneinander angeordnet sind und einen ί magnetisierbaren Folgekörper führen, als Nachteil die Schwierigkeit ein, daß bei plötzlichen Änderungen der Bewegungsrichtung der magnetisierbare Folgekörper überhaupt nicht mehr den Magneten folgt, sondern aufgrund seiner Schwerkraft in die untere Hndstellung

in fällt.

Zur Vermeidung der Nachteile der bekannten Geräte wird eine Vorrichtung zur Anzeige der Lage eines im Innern eines rohrartigen Gehäuses entlang der Gehäuselängsachse unter dom Druck eines fluiden Druckmit-

Tj tels in einem Strömungsraum verstellbaren Bauteils (Kolben, Schwebekörper, Stauscheibe, Meßblende oder dgl.) mit mindestens zwei entgegengesetzt gepolten, direkt benachbarten, mit dem Bauteil fest verbundenen Permanentmagneten und einem außerhalb des Gehäuses im Mittelfeld der Permanentmagneten angeordneten und von den Permanentmagneten magnetisch beeinflußbaren Anzeigeelement vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das aus einem Magnetwerkstoff bestehende, in bekannter Weise als Rollkörper ausgebildetete Anzeigeelement mit einer Bohrung und abgeflachten Polen versehen und derart magnetisiert ist, daß auf dem Umfang ein Pol und in der Bohrung der Gegenpol gelegen ist. Das Gerät wird nachstehend anhand der Abb. I beschrieben. Die

in Erfindung ist dabei an einem mit Kolben ausgerüsteten Gerät dargestellt, der in einem Zylinder gegen den Druck einer Feder verschoben wird. Es ist 1 der aus nicht ferromagnetischem Werkstoff bestehende Zylinder, wie beispielsweise austenitischem Stahl, Messing,

ü Bronce. Kupfer, Aluminium oder dgl. Der Kolben 2 trägt die beiden Magnete 3 und 4, die in ihrer Achsrichtung magnetisiert und direkt benachbart mit entgegengesetzter Polung angeordnet sind. Der Zylinder I ist mit einer Längsnut 5 versehen, in der das aus einem Magnetwnrkstoff bestehende und in bekannter Weise als Rollkörper ausgebildete Anzeigeelement 6 der Bewegung des Kolbens 2 im Mittelfeld der Magnete 3 und 4 folgt. Dieses Anzeigeelement 6 ist dabei mit einer Bohrung und abgeflachten Polen versehen und derart magneti-

■»■> siert, daß auf dem Umfang ein Pol und in der Bohrung der Gegenpol gelegen ist. Wenn das verzerrte Magnetfeld in der Mittelebene der beiden Magnete 3 und 4 als Südpol ausgebildet ist, so wird die Magnetisierung des Anzeigeelementes so durchgeführt.

daß auf dem Umfang ein Nordpol und in der Bohrung ein Südpol entsteht. Unterhalb oder seitlich von dem Anzeigeelement 6 ist eine entsprechende Skala angebracht, auf der das Anzeigeelement die Lage der Berührungsfläche der beiden direkt benachbarten Magnete 3 und 4 anzeigt. Die Nut 5 kann dabei beliebig lang sein und in ihrer Länge dem gesamten möglichen Weg des Kolbens 2 entsprechen. Die Breite der Längsnut 5 soll dabei so gewählt werden, daß das Anzeigeelement eine entsprechende Seitenführung hat.

Wie die Praxis bewiesen hat, können die Zylinder im Betrieb senkrecht, schräg oder waagerecht angeordnet werden. Bei waagerechter Anordnung ist es sogar möglich, die Längsnut 5 am tiefsten Teil des Zylinders 1 anzuordnen, wobei das Anzeigeelement auf der über

M ihm liegenden Grundfläche der Nut abrollt. Das verzerrte Magnetfeld der beiden entgegengesetzt gepolten Magneten 3 und 4 ist stark genug, im Zusammenwirken mit dem Magnetfeld des Anzeigeele-

nientes dieses mit Sicherheit zu tragen und eine lugegenaue Mitnahme desselben sicherzustellen.

In einer Weiterbildung der Vorrichtung kann das Anzeigeclement mit einer als Zeiger dienenden Achse aus unmagnetischem Werkstoff versehen werden. Diese Achse kann auch aus Kunststoff bestehen.

Abb.2 zeigt die Ausführung des Anzeigeelementes mit Achse. Es ist 1! das Anzeigeelement, welches mit der Achse 12 versehen ist. Die Achse 12 kann dabei an beiden Enden konisch zulaufend ausgebildet sein, urn ;o mit ihrer Spitze jeweils an der eingravierlen oder auf einem Aufkleber aufgebrachten Skala 13 den Mengenwert anzuzeigen. Das als Rollkörper ausgebildete und mit einer Bohrung versehene Anzeigeelement 1 kann dabei auch mit der aus Kunststoff bestehenden Achse 12 r> in der Form verpreßt werden, daß dieses Anzeigeelement als Kugel mit beidseitig herausstehenden konisch zulaufenden Zeigern ausgebildet isL

Die Anzeigevorrichtung kann gleichzeitig auch über die vorerwähnte Achse einen linearen Weggeber, beispielsweise in Form eines Linear-Potentiometers oder in Form eines Differentialtransformators bei Lageveränderung der in Strömungsrichtung oder gegen die Sirömungsrichtung verschobene Magnete im Strömungsraum antreiben. Hierdurch ist auf einfache Weise eine elektrische Fernanzeige der fließenden Strömungsmenge über an sich bekannte Schaltungen gegeben. Mit diesen bekannten Schallungen kann der Durchflußmesser durch Einbringen von Grenzwertgebern in die Schaltung auch als Durchfluß-Schiiher bei Über- oder Unterschreitung eines oder mehrerer einstellbarer Durchflußwerte ausgebildet werden. Die Ausbildung als Durchfluß-Schalter kann jedoch auch so vorgenommen werden, daß zusätzlich außerhalb des Druckraumes ein in Durchfliißrichtung verschiebbarer, von dem Anzeigeelement beaufschlagter Schalter angebracht ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Anzeige der Lage eines im Innern eines rohrartigen Gehäuses entlang der Gehäuselängsachse unter dem Druck eines fluiden Druckmittels in einem Strömungsraum verstellbaren Bauteils (Kolben. Schwebekörper, Siauscheibe, Meßblende oder dergl.) mit mindestens zwei entgegengesetzt gepolten, direkt benachbarten, mit dem Bauteil fest verbundenen Permanentmagneten und einem außerhalb des Gehäuses im Mittelfeld der Permanentmagneten angeordneten und von den Permanentmagneten magnetisch beeinflußbaren Anzeigeelement, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Magnet-Werkstoff bestehende in bekannter Weise als Rollkörper ausgebildete Anzeigeelement (6) mit einer Bohrung und abgeflachten Polen versehen und derart magnetisiert ist, daß auf dem Umfang ein Pol und in der Bohrung der Gegenpol gelegen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (11) mii einer als Zeiger dienenden Achse (12) aus unmagne'.ischem Material versehen ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Anzeigeelement ein elektrischer Steliungsgeber oder Schalter gekuppelt ist.