DE29511330U1

DE29511330U1 - Paddeldurchflußwächter

Info

Publication number: DE29511330U1
Application number: DE29511330U
Authority: DE
Original assignee: Honsberg & Co KG
Current assignee: Honsberg & Co KG
Priority date: 1995-07-13
Filing date: 1995-07-13
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2005-07-14

Description

Dt/Si-H 2815

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Paddeldurchflußwächter mit einem Paddelgehäuse, der mit einer den zu überwachenden Fluidstrom führenden Leitung verbindbar ist, wobei innerhalb des Paddelgehäuses eine Stange schwenkbar gelagert ist, die an einem Ende ein in den Fluidstrom hineinragendes Paddel und am anderen Ende einen Permanentmagneten aufweist, der einen in einem Schaltgehäuse angeordneten elektrischen Schalter steuert.

Paddeldurchflußwächter werden zur Überwachung von Gasen und Flüssigkeiten verwendet. Das an einem Ende der Stange vorgesehene, in den Fluidstrom hineinragende Paddel wird von dem Fluid in Strömungsrichtung verschoben, wodurch die Stange abhängig von der Durchflußmenge mehr oder weniger verschwenkt wird. Bei einem bestimmten Verschwenkungswinkel wird durch den an dem anderen Ende der Stange vorgesehenen Permanentmagneten der in dem Schaltgehäuse angeordnete elektrische Schalter betätigt. Auf diese Weise wird für eine bestimmte Durchflußmenge ein Überwachungssignal erzeugt.

Ein Paddeldurchflußwächter der eingangs genannten Art ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 84 09 049.9 bekannt. Dabei ist der elektrische Schalter als Mikroschalter mit einem schwenkbaren Betätigungshebel ausgeführt, der mit einem zweiten Permanentmagneten versehen ist. Durch die Annäherung des an der Stange vorgesehenen Permanentmagneten an den zweiten Permanentmagneten wird der Mikroschalter betätigt und damit bei einer bestimmten Durchflußmenge das gewünschte Überwachungssignal erzeugt. Zur Einstellung eines bestimmten SchaltZeitpunktes, der einer gewünschten Durchflußmenge entspricht, kann der Mikroschalter über Schrauben in verschiedenen Positionen an einer Wand des Schaltgehäuses fixiert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Paddeldurchflußwächter der oben angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem verschiedene Arten von elektrischen Schaltern einsetzbar ,sind, wobei jeweils eine exakte Einstellung des Schaltzeitpunktes möglich ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Paddeldurchflußwächter der eingangs genannte Art dadurch gelöst, daß innerhalb des Schaltgehäuses ein Trägerelement zur Aufnahme des insbesondere als Reedschalter, Mikroschalter oder HaIl-Sensor ausgebildeten Schalters verstellbar angeordnet ist.

Durch das Vorsehen eines separaten Trägerelements, das zur Aufnahme unterschiedlicher elektrischer Schalter ausgebildet ist, kann der erfindungsgemäß ausgebildete Paddeldurchflußwächter sehr flexibel eingesetzt werden, wobei durch die Verstellbarkeit des Trägerelements eine exakte Einstellung des Schaltzeitpunktes unabhängig von der Art des verwendeten elektrischen Schalters möglich ist.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Trägerelement als Schlitten ausgebildet, der entlang eines an der Innenseite des Schaltgehäuses vorgesehenen Führungselementes verschiebbar ist. Bevorzugt ist dabei das Trägerelement über ein von außen zugängliches Verstellelement, insbesondere über ein Wendelsystem, verstellbar.

Durch die Ausbildung des Trägerelements als verstellbarer Schlitten ist eine kontinuierliche Verstellung des Trägerelements und damit des elektrischen Schalters möglich, wobei über ein Wendelsystem eine besonders feine Justierung des elektrischen Schalters und damit des SchaltZeitpunktes erfolgen kann. Durch die Zugänglichkeit des Verstellelements von außen ist eine besonders einfache Justierung ohne aufwendiges Zerlegen des Schaltgehäuses möglich.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Schaltgehäuse vollständig geschlossen und insbesondere aus Kunststoff ausgebildet. Dadurch ist gewährleistet, daß die elektrischen Bauteile des Paddeldurchflußwächters vollständig gegenüber der Umgebung isoliert sind, so daß auch bei einem Austreten der zu überwachenden Flüssigkeit aus der Leitung keine Störung aufgrund eines Kurzschlusses auftreten kann. Durch die Ausbildung aus Kunststoff sind die Bedingungen der Schutzart IP 65 erfüllt, wodurch die elektrische Sicherheit weiter erhöht wird.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; in diesen zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Paddeldurchflußwächters,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Paddeldurchflußwächters,

Fig. 3 Seitenansichten eines erfindungsgemäß ausgebildeten Paddeldurchflußwächters mit a) zugänglichem und b) gesperrtem Verstellmechanismus und

Fig. 4 eine weitere Seitenansicht eines erfindungs-

gemäß ausgebildeten Paddeldurchflußwächters.

Fig. 1 zeigt einen Paddeldurchflußwächter mit einem Paddelgehäuse 1, das durch eine Überwurfmutter 2 mit einem Flansch 3 einer Rohrleitung 4 verbunden ist. Zwischen dem Paddelgehäuse 1 und dem Flansch 3 ist eine Dichtung 5 vorgesehen, durch die die Verbindung zwischen dem Paddelgehäuse 1 und der Rohrleitung 4 abgedichtet wird. Dadurch wird ein Austreten von in der Rohrleitung 4 in Richtung des Pfeiles 6 fließendem Fluid 7 verhindert.

Innerhalb des Paddelgehäuses 1 ist eine Stange 8 angeordnet, die über Nieten 9 mit einem Schwenkelement 10 verbunden und zusammen mit diesem um eine Achse 11 schwenkbar ist.

Das untere Ende 12 der Stange 8 ist als Paddel 13 ausgebildet und ragt in das in der Rohrleitung 4 fließende Fluid 7 hinein.

Das obere Ende 14 der Stange 8 ist in einem spitzen Winkel umgebogen, wobei an dem umgebogenen Teil ein Permanentmagnet 15 befestigt ist. Die Befestigung kann beispielsweise durch Verklebung, durch Verschraubung oder durch Verklebung und Verschraubung vorgenommen sein.

Die Stange 8 wird durch eine Feder 16, die mit einem Ende an einem Abstützelement 17 gelagert ist, gegen eine Wand 18 des Paddelgehäuses 1 vorgespannt.

Das obere Ende des Paddelgehäuses 1 ist formschlüssig in einer in einem Schaltgehäuse 19 vorgesehenen Ausnehmung 20 angeordnet. Das Schaltgehäuse 19 ist aus Kunststoff ausgebildet und weist in einer Seitenwand der Ausnehmung 20 ein Rastelement 21 auf. Das Rastelement 21 greift in eine am Paddelgehäuse 1 vorgesehene Rastnut 22 ein und fixiert dadurch das eingesetzte Paddelgehäuse 1 in der Ausnehmung 20 des Rastgehäuses 19 .

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Innerhalb des Schaltgehäuses 19 ist ein als L-förmiger Schlitten ausgebildetes Trägerelement 23 vorgesehen, das zwei Schenkel 23', 23'' und ein Langloch 24 aufweist. An einer Innenwand 25 des Schaltgehäuses 19 ist ein Führungsstift 2 5 vorgesehen, der in das Langloch 24 eingreift und mit diesem zusammen eine Führung für das Trägerelement 23 bildet. Das Trägerelement 23 ist so bezüglich der Ausnehmung 20 angeordnet, daß der Schenkel 23' im Bereich des Bodens der Ausnehmung 20 und der Schenkel 23'' im Bereich der Seitenwand der Ausnehmung 20 angeordnet ist.

Parallel zu der Längsachse des Langloches 24 ist in der Stirnseite des Schenkels 23' des Trägerelements 23 eine Gewindeöffnung 27 vorgesehen, in die eine Verstellschraube 28 eingeschraubt ist. Der Schaft der Verstellschraube 28 ist durch eine Öffnung 29 im Schaltgehäuse 19 hindurchgeführt. Der Kopf 3 0 der Verstellschraube 28 ist in einem in einer Seitenwand des Schaltgehäuses 19 ausgebildeten Hohlraum 31 verdrehbar aber axial unverschiebbar angeordnet. Der Hohlraum 31 ist über eine verschiebbare Abdeckung 32 verschlossen, so daß der Kopf 30 der Verstellschraube 28 von außen nicht zugänglich ist.

Am Schenkel 23'' des Trägerelements 23 ist ein Mikroschalter 33 über Schrauben 34 befestigt. Mit dem Mikroschalter 33 ist ein Betätigungshebel 35 verbunden, über den der Mikroschalter 34 schaltbar ist. Am freien Ende des Betätigungshebels 35 ist ein weiterer Permanentmagnet 36 befestigt, der im Bereich neben der Seitenwand der Ausnehmung 20 angeordnet ist.

Der Betätigungshebel 35 liegt in der gezeigten Stellung an einem an dem Schenkel 23' des Trägerelements 23 vorgesehenen Vorsprung 3 7 an. An dem Vorsprung 3 7 sind Kontaktelemente

vorgesehen, die in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel nicht verwendet werden.

Auf der dem Betätigungshebel 3 5 gegenüberliegenden Seite des Mikroschalters 33 sind Kontaktstifte 39 angeordnet, an die flexible elektrische Leitungen 40 angeschlossen sind. Die elektrischen Leitungen 4 0 sind durch eine im Schaltgehäuse 19 vorgesehene Öffnung 41 hindurchgeführt und mit der Rückseite einer elektrischen Buchse 42 verbunden.

Die elektrische Buchse 42 ist in einem Deckel 43 angeordnet, der über eine Dichtung 44 an dem Schaltgehäuse 19 anliegt und die Öffnung 41 verschließt. Dabei ist der Deckel 43 über Schrauben 4 5 mit dem Schaltgehäuse 19 fest verbunden.

Ein elektrischer Industriestecker 46 ist in die Buchse 42 eingesetzt und verbindet den Mikroschalter 33 mit einer nicht dargestellten Auswerteeinheit.

Bei der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Paddeldurchflußwächters sind die zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform identischen Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird anstelle eines Mikroschalters 33 ein Reedschalter 47 verwendet. Der Reedschalter 47 ist in dem teilweise aufgerissen dargestellten Schenkel 23'' des Trägerelements 2 3 in unmittelbarer Nähe des Bodens der Ausnehmung 20 angeordnet. Der Reedschalter 47 ist innerhalb des Trägerelements 23 mit den Kontaktelementen 3 8 verbunden, welche über flexible elektrische Leitungen 48 an der Rückseite der elektrischen Buchse 42 angeschlossen sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung und Anordnung des Trägerelements 23 bezüglich der Ausnehmung 20 ist gewährlei-

stet, daß die jeweils verwendeten elektrischen Schalter 33, 47 in der jeweils für den Betrieb erforderlichen Position bezüglich des Permanentmagneten 15 angeordnet sind. Auf diese Weise können identisch aufgebaute Paddelgehäuse 1 zusammen mit Schaltgehäusen 19 verwendet werden, die unterschiedliche Arten von elektrischen Schaltern 33, 47 verwenden.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Paddeldurchflußwächters, wobei die Abdeckung 32 unter a) in der geöffneten und unter b) in der geschlossenen Stellung dargestellt ist. Die Abdeckung 32 ist zwischen den in a) und b) dargestellten Stellungen verschiebbar und weist an ihren beiden Seiten Rastnasen 4 9 auf, durch die sie in der geschlossenen Stellung fixierbar ist.

Bei geöffneter Abdeckung 32 (Fig. 3a)) ist der Kopf 30 der Verstellschraube 28 von außen zugänglich, so daß das Trägerelement 23 von außen verstellt werden kann. Zur exakten Justierung ist neben dem Kopf 3 0 eine Skala 50 vorgesehen. Die Abdeckung 32 weist an ihrer Unterseite nicht dargestellte Anschläge auf, die bei geöffneter Abdeckung 32 an nicht dargestellten Anschlägen am Schaltgehäuse 19 anliegen, so daß ein vollständiges Herausschieben der Abdeckung 32 verhindert wird.

Fig. 4 zeigt die der Seitenansicht nach Fig. 3 gegenüberliegende Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Paddeldurchflußwächters. Der dargestellte Industriestecker 46 kann an seiner Oberseite mit Dioden versehen sein, die den jeweiligen Schaltzustand des elektrischen Schalters 33 bzw. 47 anzeigen.

Im folgenden wird die Funktionsweise eines erfindungsgemäß ausgebildeten Paddeldurchflußwächters näher beschrieben:

Abhängig von der Menge des Fluids 7, das durch die Rohrleitung 4 in Richtung des Pfeils 6 fließt, wird das Paddel 13 mehr oder weniger weit in FluSrichtung verschoben. Dadurch wird die Stange 8 um die Achse 11 gegen die Vorspannung der Feder 16 geschwenkt, wodurch der Permanentmagnet 15 entgegen dem Uhrzeigersinn in Richtung zu dem weiteren Permanentmagneten 3 6 hin verschwenkt wird. Diese Bewegung wird durch die magnetische Ankopplung auf den weiteren Permanentmagneten 3 und damit auf den Betätigungshebel 3 5 übertragen, der seinerseits den Mikroschalter 3 3 betätigt.

Durch die gekippte Anordnung des Permanentmagneten 15 gegenüber der Stange 8 liegt der Permanentmagnet 15 in der vollständig verschwenkten Stellung flächig an der Wand der Ausnehmung 20 an und damit im wesentlichen parallel zu dem am Betätigungshebel 3 5 angeordneten Permanentmagneten 36. Dadurch wird eine besonders starke magnetische Ankopplung erreicht, so daß der Schaltpunkt des Mikroschalters 33 bereits mit verhältnismäßig kleinen Magneten 15, 36 überwunden werden kann.

Je nach Polung der beiden Magnete 15 und 36 erfolgt dabei die Bewegung des Betätigungshebels 3 5 durch Anziehung oder Abstoßung des Permanentmagneten 36.

Nimmt die Geschwindigkeit und damit die Menge des durch die Rohrleitung 4 fließenden Fluids 7 ab, so verringert sich der auf das Paddel wirkende Druck und die Stange 8 wird durch die Feder 16 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Dadurch entfernt sich der Permanentmagnet 15 von dem Mikroschalter 33, so daß aufgrund des nachlassenden Magnetfeldes der Betätigungshebel 3 5 durch eine im Mikroschalter eingebaute Feder in Richtung der in Fig. 1 dargestellten Position bewegt wird.

Sinkt die Geschwindigkeit der Fluids 7 unter eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit, so wird durch die Bewegung des Betätigungshebels 35 der Schaltpunkt des Mikroschalter 33 erreicht und dieser betätigt.

Der genaue SchaltZeitpunkt des Mikroschalters 3 3 und damit die zu überwachende Durchflußmenge kann über die Verstellschraube 28 eingestellt werden. Dazu wird zunächst die Abdeckung 32 von der Stellung nach Fig. 3b) in die in Fig. 3a) dargestellte Stellung verschoben und anschließend die Verstellschraube 2 8 beispielsweise über einen Schraubendreher verdreht. Dadurch verschiebt sich das Trägerelement 23 entlang des Führungsstiftes 25 parallel zur Flußrichtung des Fluids 7, wodurch je nach Schieberichtung der SchaltZeitpunkt des Mikroschalters 33 auf eine kleinere oder größere Durchflußmenge justiert werden kann.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Reedschalter 47 durch den verschwenkbaren Permanentmagneten 15 gesteuert. Auch hier kann durch ein Verschieben des Trägerelementes 23 über die Verstellschraube 28 die Lage des Reedschalters 47 und des Permanentmagneten 15 zueinander geändert und damit der Schaltzeitpunkt des Reedschalters exakt eingestellt werden.

Neben den dargestellten Varianten als Mikroschalter und Reedschalter kann der elektrische Schalter durch jeden aufgrund eines Magnetfelds betätigbaren Schalter gebildet sein. Insbesondere wenn statt eines Relaisausgangs ein Transistorausgang vorgezogen wird, kann der elektrische Schalter auch als Hall-Sensor ausgebildet sein.

Der elektrische Schalter kann mit der elektrischen Buchse außer über flexible elektrische Leitungen auch beispielsweise über an dem Trägerelement vorgesehene Schleifkontakte

verbunden sein, die mit an der Innenseite des Schaltgehäuses vorgesehenen Kontaktbahnen zusammenwirken.

Während Reedschalter üblicherweise nur bei einer begrenzten elektrischen Leistung bis zu beispielsweise maximal 24 bzw. 3 2 VA verwendet werden können, können Mikroschalter auch bei hohen elektrischen Leitungen eingesetzt werden. Dabei können leistungsstarke Mikroschalter bei einer entsprechenden Goldbeschichtung der Kontaktzungen auch im Niederspannungs- und Niederstrombereich eingesetzt werden. Die Schalter können sowohl als Umschalter als auch Ein/Aus-Schalter ausgebildet sein.

Claims

Schutzansprüche ;

1. Paddeldurchflußwächter mit einem Paddelgehäuse (1), der mit einer den zu überwachenden Fluidstrom (7) führenden Leitung (4) verbindbar ist, wobei innerhalb des Paddelgehäuses (1) eine Stange (8) schwenkbar gelagert ist, die an einem Ende (12) ein in den Fluidstrom (7) hineinragendes Paddel (13) und am anderen Ende (14) einen Permanentmagneten (15) aufweist, der einen in einem Schaltgehäuse (19) angeordneten elektrischen Schalter (33, 47) steuert, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb des Schaltgehäuses (19) ein Trägerelement (23) zur Aufnahme des insbesondere als Reedschalter (47), Mikroschalter (33) oder Hall-Sensor ausgebildeten Schalters verstellbar angeordnet ist.

2. Paddeldurchflußwachter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Trägerelement (23) als Schlitten ausgebildet ist, der entlang eines an der Innenseite des Schaltgehäuses (19) vorgesehenen Führungselementes (26) verschiebbar ist.

3. Paddeldurchflußwächter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Trägerelement (23) über ein von außen zugängliches Verstellelement (28), insbesondere über ein Wendelsystem, verstellbar ist.

4. Paddeldurchflußwächter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß das Schaltgehäuse (19) vollständig geschlossen und insbesondere aus Kunststoff ausgebildet ist.

5. Paddeldurchflußwachter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß der Schalter (33, 47) mit einem an der Außenseite des Schaltgehäuses (19) vorgesehenen Anschlußelement (42) zum Anschluß des Paddelwächters an eine elektrische Leitung über flexible elektrische Verbindungselemente (40, 48) verbunden ist.

S. Paddeldurchflußwachter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Anschlußelement (42) zur Aufnahme eines genormten Industriesteckers (46) ausgebildet ist.

7. Paddeldurchflußwachter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß das Paddelgehäuse (1) und das Schaltgehäuse (19) über eine Rastverbindung (21, 22) miteinander verbindbar sind.

8. Paddeldurchflußwachter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Zugang zu dem Verstellelement (28) von außen insbesondere über eine Abdeckung (32) sperrbar ist.

9. Paddeldurchflußwachter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgehäuse (19) eine Ausnehmung (20) aufweist, in die zumindest ein Teil des Paddelgehäuses (1) formschlüssig einsetzbar ist, und daß bei eingesetztem Paddelgehäuse (1) der Permanentmagnet (15) innerhalb der Ausnehmung (20) angeordnet ist.

10. Paddeldurchflußwächter nach einem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausnehmung (20) und zumindest der einsetzbare Teil des Paddelgehäuses (1) einen kreisförmigen Querschnitt besitzen.

11. Paddeldurchflußwächter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß der elektrische Schalter (47) im Bereich des Bodens der Ausnehmung (20) angeordnet ist.

12. Paddeldurchflußwächter nach einem der Ansprüche 9 bis

11,

dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schalter (33) im Bereich der Seitenwand der Ausnehmung (20) angeordnet ist.

13. Paddeldurchflußwächter nach einem der Ansprüche 9 bis 12,

dadurch gekennzeichnet , daß das Trägerelement (23) im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist, wobei ein Schenkel (23') im Bereich des Bodens der Ausnehmung (20) und der andere Schenkel (23'') im Bereich der Seitenwand der Ausnehmung (20) angeordnet ist.

14. Paddeldurchflußwächter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgehäuse (19) quaderförmig ausgebildet ist.

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15. Paddeldurchflußwachter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß das Trägerelement (23) im wesentlichen parallel zur Flußrichtung des Fluidstroms (7) verstellbar ist.

16. Paddeldurchflußwachter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß der Permanentmagnet (15) bei durch den Fluidstrom (7) vollständig verschwenkter Stange (8) im wesentlichen flächig an der Innenwand des Paddelgehäuses (1) anliegt.

17. Paddeldurchflußwachter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß das den Permanentmagneten (15) aufweisende Ende (14) der Stange (8) umgebogen ist, so daß der Permanentmagnet (15) gegenüber dem restlichen Bereich der Stange (8) verkippt angeordnet ist.