DE3036020C2 - Vorrichtung zur Übertragung der Änderung von Betriebszuständen von einem in Rohren oder Behältern angeordneten Meßelement auf eine außerhalb angebrachte Anzeige- und/oder Schalteinrichtung - Google Patents
Vorrichtung zur Übertragung der Änderung von Betriebszuständen von einem in Rohren oder Behältern angeordneten Meßelement auf eine außerhalb angebrachte Anzeige- und/oder SchalteinrichtungInfo
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Description
benachbarten Zwangspol des primären oder sekundären Magnetpaares gerichtet ist.
Auf diese Weise können mit einer einzigen Vorrichtung Mehrfach-Funktionen realisiert werden. Beispielsweise
ist es möglich, mittels des sekundären Magnetpaares eine Anzeigeeinrichtung und mittels des tertiären
Magnetpaares eine Schalteinrichtung zu betätigen. Die Erfüllung dieser unterschiedlichen Aufgaben wird dabei
ohne gegenseitige Beeinflussung bzw. wechselseitige Beeinträchtigung erreicht, wozu entweder die Anordnung
der Magnetpaare so getroffen wird, daß die sekundären und tertiären Magnetpaare jeweils unmittelbar
mit dem primären Magnetpaar zusammenwirken, oder die tertiären Magnete mit geringerer Energiedichte
als die Primär- und Sekundärmagnete ausgelegt werden.
Von Vorteil ist bei der Vorrichtung nach der Erfindung ferner, daß ein zu betätigender Schalter,
insbesondere Mikroschalter in der Bewegungsbahn der sekundären und/oder tertiären Magnetpaare oder mit
diesen verbundener Elemente angeordnet werden kann, welcher in Bewegungsrichtung der Magnetpaare
verstellbar ist Dabei zeichnet sich eine spezielle Vorrichtung, bei der zur Ausbildung eines Durchflußwächters
in einem in eine Rohrleitung einschaltbaren Gerad- oder Schrägsitzventilgehäuse ein durchflußabhängig
gegen eine Vorspannfeder verschiebbarer Kolben vorgesehen ist, der das primäre Magnetpaar
trägt, während das sekundäre Magnetpaar konzentrisch zum primären Magnetpaar außerhalb des Strömungsraumes axial verschiebbar angeordnet ist, dadurch aus,
daß das sekundäre Magnetpaar in einem ein Kopfstück, das den Kolben führt, übergreifenden Hülsenteil
gehaltert ist, daß das vom Kolben abgewandte Ende des Hülsenteils mit einem in seiner Länge verstellbaren
Stößel verbunden ist, und daß zentrisch über dem Gehäuse ein mittels des Stößels betätigbarer Mikroschalter
angeordnet ist
Zur Schaffung eines ausreichenden Rückstell-Schlupfkupplungsbereiches
zwischen den primären und sekundären Magnetpaaren ist bevorzugt der schalterseitige
Magnet des sekundären Magnetpaares in Bewegungsrichtung so verlängert oder durch einen in
gleicher Weise polarisierten Zusatzmagneten ergänzt daß er eine zumindest im wesentlichen dem Kolbenhub
entsprechende Höhe aufweist
Diese Grundausgestaltung einer Ausführungsform der Erfindung eignet sich auch zur Betätigung eines
Zeigerinstruments, wobei in diesem Falle das sekundäre Magnetpaar wiederum in einem Hülsenteil gehaltert
und das vom Kolben abgewandte Ende des Hülsenteils mit dem Betätigungssiift des Zeigerinstrunicrits verbunden
ist Zum Zwecke der problemfreien Einstellung der Nullage dieses Instruments ist der Betätigungsstift in
einer Aufnahmehülse verstell- oder blockierbar angebracht
Eine weitere Ausgestaltung einer Vorrichtung nach der Erfindung, bei der zur Ausbildung eines nach dem
Paddelprinzip arbeitenden Durchflußwächters in einem in eine Rohrleitung einschaltbaren Durchgangsgehäuse
mit zu diesem senkrecht angeordnetem Kopfstück ein schwenkbares, über seinen im Kopfstück gelagerten
Tragebalken gegen eine Feder abgestütztes Paddel angeordnet ist ist dadurch gekennzeichnet daß im
Bereich des freien Endes des Balkens das aus Ringmagneten bestehende primäre Magnetpaar fest
angebracht ist daß das sekundäre Magnetpaar in einem sich in das Kopfstück erstreckenden und durch die
mittige öffnung des primären Magnetpaars geführten Rohrelement aus nicht-magnetischem Material verschiebbar
angeordnet ist und daß über eine mit dem sekundären Magnetpaar verbundene und aus dem
Kopfstück führende Stange ein Schalter und/oder eine Meßeinrichtung betätigbar ist
Diese Vorrichtung besitzt vor allem den Vorteil, daß ein Schalter mit Sprungcharakteristik Verwendung
finden kann, ohne daß die Wandung des Durchfluß-Wächters durch Stopfbuchsen, Bälge und dergleichen
geschwächt ist. Diese Vorrichtung läßt sich demgemäß für einen Betriebsdruck bis zu mehreren 100 bar
problemfrei herstellen und einsetzen, Und zwar mit räumlich geringen Abmessungen.
Eine nach der Erfindung aufgebaute Ausführungsvariante eines Durchflußüberwachungsgeräts, bei der eine
gegen eine Feder abgestützte Flachblende in einem Durchgangsgehäuse vorgesehen ist, besitzt die Besonderheiten,
daß das Durchgangsgehäuse zur Aufnahme der Flachblende einen Bereich erweiterten Querschnitts
aufweist, daß im zumindest im wesentlichen strömungsfreien Randbereich der Flachblende eine öffnung
vorgesehen und an oder in dieser öffnung das primäre Magnetpaar in Form von Ringmagneten angebracht ist,
daß sich durch die Ringmagnete ein durch die Gehäusewandung geführtes, endseitig geschlossenes
Rohrelement aus nichtmagnetischem Werkstoff erstreckt in dem das sekundäre Magnetpaar verschiebbar
angeordnet ist und daß das sekundäre Magnetpaar über einen Bolzen einen außerhalb des Gehäuses angeordneten,
insbesondere verschiebbar befestigten Schalter betätigt, wobei das primäre Magnetpaar in einem in die
öffnung der Flachblende eingesetzten Rohrstutzen gehaltert und das sekundäre Magnetpaar in einer
verschraubbaren Sacklochbohrung des Bolzens angeordnet ist
Diese Ausgestaltung hat vor allem den Vorteil, daß die im Regelfall mit den sogenannten Reed-Schaltern
verbundenen Schwierigkeiten hinsichtlich der elektrisehen Belastungsfähigkeit durch Verwendung eines
Mikroschalters vermieden werden können, ohne daß die Druckbelastbarkeit oder die Sicherheit gegen Medienaustritt
verschlechtert ist
Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert; in der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Durchflußwächters mit in
weitem Bereich verstellbarem Schaltpunkt,
F i g. 2a eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung einer bei Vorrichtungen nach der Erfindung verwendbaren
Magnetkupplung,
Fig.2b eine der Fig.2a entsprechende Darstellung
einer Variante dieser Magnetkupplung,
F i g. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Durchflußwächters nach der
Erfindung,
Fig.4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform
der Erfindung in Gestalt ein ;s Anzeigegerätes,
Fig.5 eine schematische Darstellung einer dritten
Ausführungsform eines Durchflußwächters unter Verwendung des Paddelprinzips,
Fig.6 eine schematische Darstellung einer vierten
Ausführungsform eines Durchflußwächters unter Verwendung einer federgestützten Flachblende, und
F i g. 7 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung in
Gestalt eines Differenzdruckwächters.
Die Längsschnittdarstellung des Durchflußwächters nach Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1, in dessen Ventilsitz
eine konische Büchse 2 angeordnet ist, in der ein Meßteller 3 von einem Kolben 4 gegen den Druck einer
Feder 6 bei Durchfluß in Richtung des Pfeils 7 senkrecht nach oben geführt wird. Der Meßteller ist dabei in
Strömungsrichtung relativ dünn ausgeführt, wodurch Viskositätseinflüsse auf die Schaltmenge zumindest
weitgehend unterdrückt werden können.
Der Kolben 4 trägt das primäre Magnetpaar 5 einer Magnetkupplung, deren sekundäres Magnetteil 9 am
unteren Ende eines Hülsenteils 8 fixiert ist
Die Führung des die Meßscheibe 3 tragenden Kolbens erfolgt durch einen Führungskörper 10, der in
ein einschraubbares Kopfstück 11 eingelegt und durch
einen Seegering 12 gehalten ist Dieses Führungsstück 10 dient gleichzeitig auch als Aufnahme für die Feder 6,
die an ihrem anderen Ende am Meßteller 3 abgestützt ist.
Das bereits erwähnte, das sekundäre Magnetpaar 9 tragende Hälsenteil 8 übergreift das endseitig geschlossene,
den Kolben 4 aufnehmende Kopfstück 11 und ist an der Innenwandung eines zylindrischen Mantels 13
geführt, und zwar zum einen an seinem unteren Ende und zum anderen über einen Stößel 15, der mit dem
Hülsenteil 8 fest verbunden und durch eine zentrische öffnung in der Deckenwand des Mantels 13 geführt ist.
Das primäre Magnetpaar 5 und das sekundäre Magnetpaar 9 der magnetischen Kupplung zwischen
Kolben 4 und Hülsenteil 8 besteht jeweils aus zwei mit ihren gleichgepolten Flächen unmittelbar aneinanderliegenden
Teilmagneten, wodurch primär- und sekundärseitig gegensinnige Zwangspole geschaffen werden,
die eine schlupffreie Bewegungsübertragung gewährleisten. Aus diesem Grunde wird bei zunehmender
Durchflußmenge und nach oben wanderndem Kolben 4 über die Magnetkupplung 5, 9 das Hülsenteil 8
schlupffrei mitgenommen.
An dem mit dem Hülsenteil 8 fest verbundenen Stößel 15 ist ein Konus 16 angebracht, auf dem sich die Rolle
eines Schalters, insbesondere eines Mikroschalters 17 abstützt Entsprechend der Ausbildung und Lage des
Konus 16 erfolgt demgemäß die Schaltung des Mikroschalters 17 bei einer bestimmten Höhenlage des
Sekundärteils der Magnetkupplung. Aufgrund der speziellen Schalterbetätigung über eine auf einem
Konus ablaufende Rolle wird die entsprechend der Bewegung des Kolbens 4 schlupffrei vor sich gehende
Bewegung des Stößels 15 nicht behindert und damit werden auch die Kupplungsverhältnisse in der Magnetkupplung
5,9 nicht beeinträchtigt oder gestört.
Durch die parallel zur Stößelachse mögliche Verstellung des Schalters 17 kann eine Einstellung auf jeden
gewünschten Schaltpunkt herbeigeführt werden, und insbesondere ist es auch möglich, ein Schalten der
Durchflußüberwachungseinrichtung bei geringer Durchflußmenge sicherzustellen und den Schaltkontakt
so lange betätigt zu halten, bis ausgehend von einer höheren Durchflußmenge bei fallender Durchflußmenge
der vorgegebene untere Grenzwert wieder unterschritten wird.
Der Konus 16 ist vorzugsweise auswechselbar ausgebildet, so daß beliebige Schaltabläufe erreicht
werden können.
Der Durchflußwächter nach dieser F i g. 1 kann selbstverständlich mit einer Schutzhaube versehen
werden, die in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist.
Während bei dem Durchflußwächter nach F i g. 1 der Schalter 17 bezüglich des Betätigungsstößels 15 seitlich
angeordnet ist, werden insbesondere auch Durchflußwächter benötigt, bei denen die Schalteinrichtung
zentrisch über dem Sekundärteil der Magnetkupplung gelegen ist. Diese Forderung kann bei Vorrichtungen
ίο nach der Erfindung vorteilhafterweise durch Verwendung
von Magnetkupplungen erfüllt werden, deren Prinzip anhand der F i g. 2a und 2b erläutert wird.
Die schematische Darstellung nach F i g. 2a zeigt eine Rohr- oder Behälterwand 21 mit einer Wandstärke 22,
welche das primäre Magnetpaar 24, das axial verschiebbar im Rohr bzw. Behälter angeordnet ist, vom
sekundären Magnetpaar 23 trennt. Das primäre Magnetpaar 24 ist beispielsweise fest mit einem
federgestützten Kolben für die Durchflußüberwachung oder mit der Stange eines Niveauwächters oder mit dem
Meßglied eines Druck- oder Differenzdruckwächters verbunden. Demgemäß bewegt sich dieses primäre
Magnetpaar 24 entsprechend der Richtung des Pfeils 25, wenn sich der Durchfluß, die Niveauhöhe oder der
Druck bzw. Differenzdruck erhöhen.
Das sekundäre Magnetpaar 23 der Magnetkupplung betätigt beispielsweise einen oberhalb dieses Magnetpaars
angeordneten, vorzugsweise höhenverstellbaren Mikroschalter, der schematisch lediglich in Form eines
Anschlags 26 angedeutet ist
Bewegt sich das primäre Magnetpaar 24 in Richtung des Pfeils 25, so wird aufgrund der bereits geschilderten
Zwangspolbildung das sekundäre Magnetpaar 23 zunächst schlupffrei mitgenommen. Trifft während
dieser Bewegung das sekundäre Magnetpaar 23, bzw. ein mit diesem verbundener Stößel auf den Mikroschalter
und betätigt diesen, so wird das sekundäre Magnetpaar 23 an einer Weiterbewegung gehindert
wenn das primäre Magnetpaar 24 seine Bewegung nach oben fortsetzt, wie dies bei steigenden Werten für
Durchfluß, Niveau, Druck- oder Differenzdruck möglich ist
Durch dieses Auseinanderlaufen von primärem Magnetpaar 24 und sekundärem Magnetpaar 23 wird
die Kopplung zwischen diesen beiden Magnetpaaren verändert Ohne spezielle Maßnahmen würde dabei
auch der Zustand der vollständigen gegenseitigen Entkopplung von primärem Magnetpaar und sekundärem
Magnetpaar erreicht werden, was zur Folge hätte,
daß das sekundäre Magnetpaar abfallen und eine fehlerhafte Schaltung bewirken würde.
Der Fig.2a ist jedoch zu entnehmen, daß die
Einzelmagnete des sekundären Magnetpaares 23 mit ungleicher Höhe ausgebildet sind. Der untere Magnet,
der beispielsweise aus Barium-Ferrit oder Kobalt-Samarium besteht, hat das übliche Verhältnis von
Durchmesser zur Höhe im Bereich von 1 :032 bis
1 :0,40, bei dem diese Magnete den höchsten Energieinhalt,
bezogen auf ihr Volumen, besitzen. Von diesem Verhältnis kann auch abgewichen werden, da auch ein
kleinerer Energieinhalt in jedem Falle genügt, einen Microschalter mit genügender Sicherheit zu betätigen.
Der in Vorschubrichtung, d. h. in Richtung des Pfeils
25 obere Einzelmagnet ist in seiner Höhe wesentlich größer als dieser untere Magnet und seine Höhe kann
beispielsweise den zwei- bis vierfachen Wert der Höhe des unteren Magneten besitzen. Es hat sich auch gezeigt,
daß dabei ohne weiteres Oxid-Keramik-Magnete oder
Seltene-Erden-Magnete Verwendung finden können.
Für den Fall, daß Alnico-Magnete eingesetzt werden, bei denen das Leistungsmaximum bei drei- bis
vierfacher Höhe, bezogen auf den Durchmesser, erreicht wird, lassen sich besonders günstige Verhältnisse
erzielen.
Die Folge dieser unterschiedlichen Höhe der Einzelmagnete ist, daß dann, wenn das primäre
Magnetpaar 24 der Magnetkupplung bei an einem Festanschlag angehaltenem sekundären Magnetpaar 23
weiter nach oben bewegt wird, dieses primäre Magnetpaar 24 zumindest über die gesamte Höhe des
oberen Teilmagneten des sekundären Magnetpaars 23 angehoben werden kann, ohne daß die magnetische
Kopplung zwischen Primär- und Sekundärteil der Magnetkupplung unterbrochen wird, bzw. abreißt.
Bei einer Umkehr der Bewegungsrichtung entgegen dem Pfeil 25 wird das sekundäre Magnetpaar 23 ohne
Hystereseerscheinungen mitgenommen. Damit ist sichergestellt, daß innerhalb des vorgegebenen Arbeitsbereichs
der Magnetkupplung eine in beiden Richtungen schlupffreie Kupplung gewährleistet, außerhalb
dieses Arbeitsbereichs aber immer noch eine Schlupfkupplung zwischen primärem Magnetpaar und sekundärem
Magnetpaar aufrechterhalten wird, die gewährleistet, daß Fehlfunktionen ausgeschaltet sind.
Bei dieser Ausführungsform nach Fig.2a muß in
jedem Falle der in Bewegungsrichtung oben liegende Teilmagnet des sekundären Magnetpaars der Magnetkupplung
mit größerer Höhe ausgebildet werden, und zwar auch dann, wenn das primäre Magnetpaar außen
und das sekundäre Magnetpaar der Magnetkupplung innen liegen würde.
F i g. 2b zeigt eine Ausführungsvariante der Magnetkupplung nach F i g. 2a, bei der das primäre Magnetpaar
33 einer Magnetkupplung wiederum innerhalb eines Rohres 31 angeordnet und in Richtung des Pfeils 34
verschiebbar ist. Außerhalb des Rohres 31 befindet sich das sekundäre Magnetpaar 32, das mit einem schematisch
angedeuteten, vorzugsweise verstellbaren, jedoch in jeder Einstellage ortsfesten Mikroschalter 35
zusammenwirkt.
Bei dieser Ausführungsform besitzen die Teilmagneten des sekundären Magnetpaars 32 gleiche Höhe und
bestehen vorzugsweise aus Barium-Ferrit oder Kobalt-Samarium, wobei wiederum die Höhe der Magnetringe
im Verhältnis zum Durchmesser so gewählt wird, daß der Energieinhalt möglichst groß ist
Der untere Teilmagnet des primären Magnetpaares 33 ist bei dieser Ausführungsvariante höher ausgebildet.
Er besteht aus dem gleichen Werkstoff wie die Magnete des sekundären Magnetpaars; kann aber auch aus
Alnico bestehen, weil das Maximum des Energieinhaits bei diesem Werkstoff etwa dann erreicht wird, wenn das
Verhältnis von Höhe zu Durchmesser etwa 3 bis 4 beträgt Funktionsmäßig ergibt sich zwischen den
Ausführungsformen nach den Fig.2a und 2b kein Unterschied.
Fig.3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines
Durchflußwächters mit verschiebbarem Mikroschalter 40, der als Umschalter ausgebildet ist und dessen
Anschlüsse bei 41 dargestellt sind.
Der Grundaufbau dieses Durchflußwächters entspricht dem bereits im Zusammenhang mit der
Ausführungsform nach F i g. 1 geschilderten Durchflußwächter und es sind demgemäß gleiche Teile auch mit
gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet
Im Gegensatz zu dem Durchflußwächter nach F i g. 1 ist jedoch der Mikroschalter 40 zentrisch über der
Magnetkupplung 5, 9 angeordnet und wird über einen Stößel 43 betätigt. Die Länge dieses Stößels 43, der in
einem mit dem Hülsenteil 8 fest verbundenen Rohrstutzen befestigt ist, kann je nach Bedarf eingestellt
werden. Dazu muß nur die über eine Öffnung 46 im Mantel 13 zugängliche Schraube 45 gelöst und nach
erfolgter Verstellung wieder angezogen werden.
Um bei beliebiger Einstellung des Mikroschalters 40
ίο in Richtung des Doppelpfeils 44 stets die notwendige
Kopplung zwischen dem primären Magnetpaar und dem sekundären Magnetpaar zu gewährleisten, ist bei
dieser Ausführungsform der oben liegende Teilmagnet des sekundären Magnetpaars 9 durch einen in gleicher
Richtung polarisierten Zusatzmagneten 42 im Sinne des anhand der F i g. 2a geschilderten Prinzips verlängert
bzw. erhöht. Wird nun der Sekundärteil der Magnetkupplung mil zunehmender Durchflußmenge durch den
Primärteil nach oben geführt, so betätigt der Stößel 43 den Mikroschalter 14, der beispielsweise als zylindrischer
Mikroschalter ausgeführt sein kann. Nach erfolgter Schalterbetätigung ist der Sekundärteil der
Magnetkupplung in seiner Lage fixiert, während der mit dem Kolben 4 verbundene Primärteil weiter nach oben
wandern kann, und zwar ohne Störung der magnetischen Kopplung über einen Weg, der der Summe der
Höhen des Teilmagneten 9 und des Zusatzmagneten 42 entspricht. Auch in diesem Falle wird bei Bewegungsumkehr der Sekundärteil hysteresefrei mitgenommen,
wenn sich die Zwangspole von Primär- und Sekundärteil der Magnetkupplung auf gleicher Höhe befinden.
Für das geschilderte Zusammenwirken von Primär- und Sekundärteil der Magnetkupplung ist es unbeachtlich,
ob die Vergrößerung der Höhe des einen Teilmagneten einer Kupplungshälfte durch Verwendung
eines höheren Teilmagneten oder wenigstens eines in gleicher Richtung polarisierten Zusatzmagneten
erreicht wird.
Fig.4 zeigt eine schematische Darstellung eines Zeiger-Anzeigegeräts, dessen Betätigungsteil im
Grundaufbau der Ausgestaltung des Durchflußwächters nach F i g. 1 entspricht.
Über das das sekundäre Magnetpaar 9 der Magnetkupplung tragende Hülsenteil 8 wird dabei ein
Zeigerrundinstrument 70 betätigt dessen Zeiger 71 über einen Stift 72 und ein Meßwerk 73 bewegt wird. Die
Skalierung 77 kann entweder in Prozent, l/min oder m3/h geeicht sein. Bei Verwendung dieser Ausbildungsform
für Niveau- oder Differenzdruckwächter ist die Skala in mm, cm oder bar geeicht
Meßwerke 73 sind aus der Druckmeßtechnik bekannt,
wo sie im allgemeinen zur Übersetzung der Linearbewegung eines Bourdon-Rohres oder einer Membrane in
eine Drehbewegung eines Zeigers verwendet werden.
Der Stift 72 des Zeigerinstruments ist in einem mit dem Hülsenteil 8 fest verbundenen Rohrstutzen 78
mittels einer Schraube 75, die über eine Öffnung 74 zugänglich ist, verklemmt Über die Feststellschraube 75
läßt sich die Relativlage von Rohrstutzen 78 und Stift 72 und damit der Nullwert des Instruments ohne
Schwierigkeiten einstellen. Aufgrund der schlupffreien Kupplung zwischen primärem Magnetpaar 5 und
sekundärem Magnetpaar 9 läßt sich eine exakte Anzeige über einen großen Meßbereich sicherstellen.
F i g. 5 zeigt eine schemätische Lrngsschnittdarstellung
eines nach dem Paddelprinzip arbeitenden Durchflußwächters.
Ein Durchgangsgehäuse 101 ist beidseitig mit
Ein Durchgangsgehäuse 101 ist beidseitig mit
Innengewinden versehen, kann aber auch mit Flanschen, Stutzen, Überwürfen und dergleichen ausgeführt werden. Das zu messende Medium in Form von Gasen oder
Flüssigkeiten tritt in Richtung des Pfeils 102 ein und trifft auf das Paddel 103, das bei kleineren Geräten von
einem Teil des Trägerbalkens 104 gebildet wird, der zweckmäßigerweise aus rostfreiem Edelstahlblech,
Messingblech oder dergleichen durch Stanzen und anschließendes Biegen hergestellt wird. Dieser Balken
besitzt eine Abwinklung, die es an der Stelle 105 gestattet, eine Spitzenlagerung vorzusehen. Hierzu
werden in der Zeichnung nicht dargestellte Stifte in die Bohrungen 111 eingesetzt, die um 90° versetzt
gezeichnet sind. Die zylindrischen Stifte, die einseitig mit einer Spitze, von 60° versehen sind, greifen in die
beiden Löcher 105 ein und erbringen die geforderte Schwenklagerung mit geringer Reibung.
In das Durchgangsgehäuse 101 ist ein Kopfstück 106 eingeschraubt und mittels einer Flach- oder O-Ring-Dichtung 108 abgedichtet Weitere bei diesem Durchflußwächter verwendete Dichtringe sind ebenfalls mit
dem Bezugszeichen 108 gekennzeichnet Sie sind erforderlich, um das eingeschraubte Kopfstück 106
gegen einen Einsatz 107 abzudichten.
An der Stelle 109 ist in den Einsatz 107 eine Nut eingedreht, in die eine Madenschraube 110 paßt Diese
Nut gestattet es, den Einsatz 109 so zu drehen und zu fixieren, daß das Paddel 103 in eingeschraubtem
Zustand unter 90° zur Strömungsrichtung steht
Im Bereich des vom Durchgangsgehäuse 101 abgewandten Endes des das Paddel tragenden Balkens
104 ist ein primäres Magnetpaar 112,113 fest montiert
Dabei kann es sich um Ring-Magnete aus Alnico, Bariumferrit oder seltenen Erden handeln, die in
entgegengesetzter Richtung magnetisiert und mit ihren gleichnamigen Polen praktisch aufeinanderliegen, so
daß Zwangspole gebildet werden.
Gegen den Druck der Strömung wird der das Paddel
103 tragende Balken 104 mittels einer Feder 121 abgestützt, die einerseits an einem Nocken 123 am
Paddelträger 104 und andererseits in einer Bohrung 122 im Einsatz 107 gehalten wird.
In den Kopf des Einsatzes 107 greift seitlich eine Verschraubung 114 ein, die ein Außengewinde trägt und
in das Innengewinde des Einsatzes geschraubt wird. In einem verjüngten Teil befindet sich eine Ringnut zur
Aufnahme eines die Abdichtung gewährleistenden O-Ringes. Dieser Einsatz ist mit einem rüssel- bzw.
rohrförmigen Ansatz 124 versehen, in dem sich Ringmagnete 115, 116 befinden, welche das sekundäre
Magnetpaar der Magnetkupplung bilden. Diese Ring
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Magnete 112, 113 in entgegengesetzter Richtung magnetisiert und bilden unter sich ebenfalls einen
ZwangspoL Sie sind ferner mit einer Stange 117 verbunden, die beispielsweise an der Stelle 118
nochmals geführt sein kann. Am äußeren Ende ist auf die Stange 117 ein Schaltbolzen 119 aufgesetzt, der bei
einer Bewegung des sekundären Magnetpaares 115,116 über die Stange 117 einen in seiner Lage horizontal
verstellbaren Mikroschalter 120 betätigen kann.
Im Vergleich zu bisher bekannten, nach dem Paddelprinzip arbeitenden Durchflußwächtern besitzt
die geschilderte Vorrichtung den Vorteil, daß ein Schalter mit Sprungcharakteristik Verwendung finden
kann, ohne daß die Wandung des Durchflußwächters durch Stopfbuchsen, Bälge und dergleichen geschwächt
werden muß. Geräte dieser Art lassen sich demgemäß
für Betriebsdrucke bis zu mehreren 100 bar problemfrei
herstellen.
Auch bei einem Durchflußwächter in der Ausführungsform gemäß F i g. 5 kann es in vielen Fällen
zweckmäßig sein, das Magnetpaar 115,116 mit ungleich
hoben Teilmagneten auszurüsten. Wird beispielsweise der Teilmagnet 116 doppelt so hoch ausgebildet, wie der
Teilmagnet 115 und wie die Teilmagnete 112, 113 auf der Primärseite, so wird sichergestellt, daß die
ίο magnetische Kupplung zwischen Primärteil und Sekundärteil auch bei längeren Wegen des Paddeloberteils
nicht abreißt Gerade für Durchflußwächter nach dem Paddelprinzip ist eine derartige Ausgestaltung von ganz
besonderem Vorteil, da hierbei die Primärmagnete 112, 113 sehr niedrig gehalten werden können und es damit
gelingt, den gesamten Einsatz 107 mit seinem Kopfteil in äußerst kleinen Dimensionen auszuführen.
Der Paddelteil 103 kann mit einem kreisförmigen, dem Durchflußquerschnitt des Durchgangsgehäuses
angepaßten Durchmesser ausgebildet sein. Es kann jedoch auch ein ringförmiges Paddelteil verwendet
werden, in dem das Mittelteil kreisförmig ausgestanzt ist Ohne Schwierigkeiten möglich ist es auch, vor
Einstellung auf einen gewünschten Mengenschaltpunkt,
der außerhalb der Verstellmöglichkeiten des Mikroschalters 120 liegt, das Kopfstück herauszudrehen und
das Paddelteil 103 entsprechend aufzubohren. Mit größer werdender Bohrung nimmt dabei die beim
Schaltpunkt fließende Menge zu. Insbesondere bei
großen Nennweiten können auch Paddel verwendet
werden, die stangenartig ausgebildet sind und bei denen das kreis- oder ringförmige Paddelteil auf den
Trägerbalken 104 aufgenietet aufgeschweißt oder aufgeschraubt ist
Fig.6 zeigt eine schematische Darstellung einer
weiteren Ausführungsvariante eines Durchflußwächters, bei dem eine Flachblende 133 mittels einer
Druckfeder 134 frei im Strömungsraum gehalten wird. Das Gehäuse dieses Durchflußwächters besteht aus
den beiden Teilen 130 und 131, welche mittels eines O-Ringes gegeneinander abgedichtet sind und mit im
einzelnen nicht dargestellten Befestigungseinrichtungen zusammengehalten werden. Dieses Strömungsgehäuse
wird in Richtung des Pfeils 132 durchflossen. Die
verbunden, und zwar beispielsweise durch Hartlöten,
angedeuteten Stelle.
Feder 134 ist bei 136 mit einem Einsatz 137 fest verbunden. Diese festen Verbindungen zwischen Flachblende und Feder sowie Feder und Einsatz sind
erforderlich, um zu verhindern, daß die Flachblende in Umfangsrichtung ihre Lage verändert Anstelle der
138 versehen, die entsprechend Medium, Durchflußmenge und gewünschtem Schaltpunktbereich in ihrem
Durchmesser festgelegt wird.
Die beiden Gehäusehälften weisen Anschluß-Innengewinde 139,140 auf, aber es können selbstverständlich
auch hier Stutzen oder Flansche vorgesehen werden. Auch eine Ausbildung als Sandwich-Gerät das zwischen
Flansche gespannt wird, ist möglich.
In dem erweiterten Querschnittsbereich des Durch-
flußgehäuses ist im Randbereich der Rachblende 133 in
eine kreisförmige Bohrung tia rohrförmiger Abschnitt
141 fest eingesetzt usd verlötet oder verschweißt
Dieser rohrförmige Abschnitt 141 nimmt in seinem zylindrischen Innenraum die beiden Primärmagnete
142, 143 der bereits erläuterten Magnetkupplung auf. Eine Fixierung dieser Magnete im Rohrabschnitt 141
erfolgt zweckmäßigerweise mittels Seeger-Innenring. Der rohrförmige Abschnitt 141 kann auf der Zuströmseite
verlängert und einseitig geschlossen sein, um ein Durchtreten des Mediums an dieser Stelle zu unterbinden.
Als Sekundärteil der Magnetkupplung dienen zylindrische Magnete 144,145, die in einer Sacklochbohrung
eines Bolzens 149 untergebracht sind, die mittels eines Schraubbolzens verschlossen ist Der Teilmagnet 145 ist
dabei zweckmäßigerweise doppelt so lang wie der Teilmagnet 144 des sekundären Magnetpaars, um einen
möglichst großen Verstellweg des anzusteuernden Mikroschaiters 150 zu erreichen.
Der das sekundäre Magnetpaar 144,145 enthaltende Bolzen 149 gleitet in einem stirnseitig verschlossenen
Rohr 146, das an seinem Ende mit einem Kopfteil 147 versehen und bei 148 durch Schweißen, Löten oder
dergleichen mit der Gehäusehälfte 130 fest verbunden ist Über den Kopf 147 ist ein Rohr 153 geschoben, in
dem der in diesem Fall zylindrisch ausgebildete Mikroschalter 150 verstellt werden kann. Mittels der
Feststellschraube 151 kann dieser Mikroschalter in der jeweils gewünschten Position arretiert werden.
Das Rohrstück 153 zur Aufnahme des Mikroschaiters ist stirnseitig mit einer Verschraubung 152 versehen,
durch die das Zuleitungskabel vom Mikroschalter 150 wasserdicht herausgeführt ist
Auch in diesem Falle nehmen bei Medienfluß, der die Flachblende 133 gegen die Kraft der Druckfeder 134 in
Flußrichtung bewegt die beiden Primärmagnete 142, 143 die Sekundärmagnete 144, 145 und damit den
Bolzen 149 bis zur erfolgten Betätigung des Mikroschaiters 150 schlupffrei mit Je weiter dabei der Mikroschalter
in Durchflußrichtung verstellt ist desto höher liegt die beim Schaltpunkt fließende Menge.
Im Vergleich zu bisher bekannten Durchflußwächtern mit Flachblende besitzt die geschilderte Ausführungsform vor allem den Vorteil, daß die häufig mit den sog.
Reed-Schaltern verbundenen Schwierigkeiten hinsichtlich der elektrischen Belastungsfähigkeit durch die
Verwendbarkeit eines Mikroschaiters vermieden werden, und zwar ohne daß die Druckbelastbarkeit oder die
Sicherheit gegen Medienaustritt, z. B. über Stopfbuchsen, Faltenbälgen und dergleichen verringert wird. Für
spezielle Einsatzfälle kann der Durchflußwächter mit Flachblende nach Fig.6 auch so ausgebildet werden,
daß die Gehäuseteile 130 und 131 spiegelbildlich gleich sind und lediglich aus kreisringförmigen Scheiben mit
konzentrischen Anschlußstutzen bestehen. Die druckdichte Verbindung in dem für die Funktion der Geräte
erforderlichen Abstand erfolgt über einen Rohrabschnitt der über beide Scheiben geschoben und mittels
eines O-Ringes auf jeder Scheibe abgedichtet ist. Das druckfeste Zusammenfügen erfolgt durch auf den
Umfang des Rohrabschnittes an beiden Enden verteilte Schrauben, die im Bereich außerhalb der beiden
O-Ringe in die kreisringförmigen Scheiben geschraubt werden. Aus Sicherheitsgründen können bei der
Verwendung dieser Geräte in Kernkraftwerken oder in Anlagen der Großchemie auf jeder Seite zwei
Dichtringe nebeneinander angeordnet werden. Diese AusführungsfGrm hai den Vorteil, daß auch nach
Einschweißen der Rohrstutzen in die Leitung diese Geräte eine Revision zulassen, indem die Schrauben
gelöst werden und der Rohrabschnitt nach der einen
5 oder anderen Seite abgezogen wird. Hierdurch liegen
die strömungsmechanischen Teile des Gerätes frei. Sie
können inspiziert und gegebenenfalls ausgewechselt werdea
F i g. 7 zeigt in einem schematischen Längsschnitt den
ίο druckmechanischen Teil eines unter Verwendung der
bereits erläuterten Magnetkupplung aufgebauten Differenzdruckwächters. Das Gehäuse dieses Differenzdnickwächters,
das zylindrisch, sechseckig oder vierekkig ausgebildet sein kann, ist mit dem Bezugszeichen 160
bezeichnet Der Anschluß der Differenzdruckleitungen erfolgt an den Schraubanschlüssen 161 und 162 Das
Gehäuse ist mit einer Bohrung versehen, deren Oberfläche gerieben, gehöhnt oder geschliffen ist wobei
sich die Art der Bearbeitung nach dem zu überwachenden Druckbereich bzw. den hinsichtlich der Genauigkeit
der Anzeige bzw. Schaltung gestellten Ansprüchen richtet
Im Gehäuse 160 befindet sich ein Kolben 163, der ebenfalls an seinem Außenumfang geschliffen ist und
mit seinen Lagerst eilen auf der Innenwand des Gehäuses 160 gleitet Der Kolben 163 ist gegen den sich
zwischen dem Anschluß 162 (plus) und dem Anschluß 161 (minus) ausbildenden Differenzdruck durch eine
Feder 178 abgestützt Er besitzt eine rohrförmige, endseitig geschlossene Verlängerung 164, deren Stirnfläche
165 sich am Boden des Gehäuses abstützt.
Die Feder 178 besitzt üblicherweise eine gewisse Vorspannung, die sicherstellt daß der Kolben stets in
dieser mit seiner Stirnfläche 165 am Gehäuse anliegenden Lage die Ausgangsstellung definiert.
Der Kolben 163 trägt das primäre Magnetpaar iöö, 167, das beispielsweise durch einen Innen-Seegering 170
gehalten wird.
In das Gehäuse 160 ist von oben ein Kopfstück 175 eingeschraubt das in dem Hohlrohr 176 endet In diesem Hohlrohr befindet sich eine Stange 174, die an ihrem unteren Ende mit dem sekundären Magnetpaar 168,169 bestückt ist Die Befestigung dieses sekundären Magnetpaars kann durch eine Mutter mit Unterlegscheibe und Sicherungsring 171 erfolgen.
In das Gehäuse 160 ist von oben ein Kopfstück 175 eingeschraubt das in dem Hohlrohr 176 endet In diesem Hohlrohr befindet sich eine Stange 174, die an ihrem unteren Ende mit dem sekundären Magnetpaar 168,169 bestückt ist Die Befestigung dieses sekundären Magnetpaars kann durch eine Mutter mit Unterlegscheibe und Sicherungsring 171 erfolgen.
Während im unteren Teil die beiden Magnete 168,169 die Führung der Stange 174 übernehmen, ist dieser im
Kopfstück 175 eine zusätzliche Führung 173 zugeordnet Das Kopfstück 175 ist mit einem Außengewinde
so versehen und wird in das Innengewinde des Gehäuses 160 eingeschraubt wobei ein O-Ring 177 für die
Abdichtung sorgt
Die Stange 174, die über die Magnetkupplung vom Kolben schlupffrei mitgeführt wird, kann beispielsweise
auf ein Zeigerinstrument wie es im Zusammenhang mit F i g. 5 dargestellt und erläutert worden ist, einwirken,
sie kann aber auch einen in der Höhe verstellbaren Mikroschalter entsprechend der Ausführung der Anordnung
nach F i g. 3 betätigen. Bei dieser Ausführungsform ist es wiederum zweckmäßig, den Teilmagnet 168 in
seiner Höhe zu vergrößern oder einen Zusatzmagneten gleicher Polarisierung aufzusetzen. Hierdurch vnrd
wiederum der mögliche Weg der Verstellung des Mikroschaiters wesentlich größer, da durch die erzielte
Schlupfkupplung ein Abreißen der Magnetkupplung zwischen Primär- und Sekundärteil verhindert wird.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Anordnung nach F i g. 7 kann über die Stange 174 gleichzeitig eine
15 16
Anzeige- und eine Schaltvorrichtung betätigt werden, Mikroschalter betätigbar ist, während der zentrische
wozu es erforderlich ist, die Stange mit einem konischen Teil der Stange das Meßwerk eines Zeigerinstruments
Teil entsprechend der Ausführung nach Fig. 1 zu antreibt Diese Ausführungsvariante ist in entsprechenversehen,
wobei dann mit diesem konischen Teil ein der Weise bei den vorstehend geschilderten Gerätetyseitlich
angebrachter und in seiner Höhe verstellbarer 5 pen realisierbar.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Vorrichtung zur Übertragung der Änderung
von Betriebszuständen von einem in Rohren oder Behältern angeordneten Meßelement auf eine
außerhalb angebrachte Anzeige- und/oder Schalteinrichtung, insbesondere bei Geräten zur Strömungs-,
Druck- oder Niveauüberwachung flüssiger oder gasförmiger Medien, mit einer zwischen
Meßelement und Anzeige- und/oder Schalteinrichtung angeordneten magnetischen Kupplung aus in
Richtung der zu übertragenden Bewegung magnetisierten
Permanentmagneten, wobei primär- und sekundärseitig jeweils mindestens zwei mit ihren is
gleichgepolten Flächen unmittelbar aneinanderliegende Magnetpaare bildende Teilmagnete vorgesehen
und die dabei gebildeten Zwangspole einander entgegengesetzt gerichtet und Primär- und Sekundärseite
der magnetischen Kupplung in ihrem dem Anzeige- und/oder Schaltbereich entsprechenden
Bewegungsbereich über die entgegengesetzt gerichteten Zwangspole schlupffrei gekuppelt sind, dadurch
gekennzeichnet, daß sich an den Bewegungsbereich mit schlupffreier Kupplung in Vorschubrichtung ein weiterer Bewegungsbereich
anschließt, in dem Primär- und Sekundärteil der magnetischen Kupplung bei auf den Sekundärteil
entgegen dessen Bewegungsrichtung (25; 34) angreifender Kraft (23, 24; 32, 33) relativ zueinander
verschiebbar sind, daß die Länge der einander zugeordneten Magnetpaare in Bewegungsrichtung
unterschiedlich ist und daß die Länge dieses weiteren Bewegungsbereiches kleiner ist als die
axiale Länge der einander zugeordneten Magnetpaare.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die in Bewegungsrichtung
gemessene Höhe der einander in der schlupffreien Kupplungslage gegenüberliegenden Einzelmagnete
der primär- und sekundärseitigen Magnetpaare (23, 24;32,33; 143,145) unterschiedlich ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete aus Barium-Ferrit oder
Kobalt-Samarium bestehen, wobei die Höhe des in Bewegungsrichtung längeren Einzelmagneten bezogen
auf das vornehmlich im Bereich von 1 :0,32 bis 1 :0,40 liegende Verhältnis von Durchmesser zu
Höhe der niedrigen Magnete etwa den zwei- bis vierfachen Wert besitzt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete aus Alnico-Legierungen
bestehen, wobei die Höhe des in Bewegungsrichtung längeren Magneten den zwei- bis vierfachen Wert
der Höhe der in Bewegungsrichtung niedrigen Magnete besitzt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das primäre oder sekundäre Magnetpaar in Bewegungsrichtung mittels wenigstens eines
unmittelbar und mit gleicher Polarisierung angesetzten Zusatzmagneten (42) verlängert ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zu den primär- und sekundärseitigen Magnetpaaren (51', 51", 52', 52"; 61', 61", 62',
62") ein konzentrisch angeordnetes tertiäres Magnetpaar (53', 53"; 63', 63") vorgesehen ist, dessen
Zwangspol entgegengesetzt zu dem ihm unmittelbar benachbarten Zwangspol des primären oder sekundären
Magnetpaares gerichtet ist
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß den sekundären und tertiären Magnetpaaren unterschiedliche Schalt- und/oder Anzeigehink
tionen zugeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Bewegungsbahn der sekundären und/oder tertiären Magnetpaare oder mit diesen
verbundener Elemente mechanisch betätigbare Schalter (17; 40,120; 150) insbesondere Mikroschalter
angeordnet sind, die in Bewegungsrichtung der Magnetpaare verstellbar sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, bei der zur Ausbildung eines
Durchflußwächters in einem in eine Rohrleitung einschaltbaren Gerad- oder Schrägsitzventilgehäuse
ein durchflußabhängig gegen eine Vorspannfeder verschiebbarer Kolben vorgesehen ist, der das
primäre Magnetpaar trägt, während das sekundäre Magnetpaar konzentrisch zum primären Magnetpaar
außerhalb des Strömungsraumes axial verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das sekundäre Magnetpaar (9) in einem ein Kopfstück (11), das den Kolben (4) führt, übergreifenden
Hülsenteil (8) gehaltert ist, daß das vom Kolben (4) abgewandte Ende des Hülsenteils (8) mit
e'nem in seiner Länge verstellbaren Stößel (43) verbunden ist, und daß zentrisch über dem Gehäuse
(1) ein mittels des Stößels betätigbarer Mikroschalter (40) angeordnet ist (F i g. 3).
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, bei der zur Ausbildung eines
Anzeigegerätes in einem in eine Rohrleitung einschaltbaren Gerad- oder Schrägsitzventilgehäuse
ein durchflußabhängig gegen eine Vorspannfeder verschiebbarer Kolben vorgesehen ist, der das
primäre Magnetpaar trägt, während das sekundäre Magnetpaar konzentrisch zum primären Magnetpaar
außerhalb des Strömungsraumes axial verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das sekundäre Magnetpaar (9) in einem ein Kopfstück (11), das den Kolben (4) führt, übergreifenden
Hülsenteil (8) gehaltert ist, und daß das vom Kolben (4) abgewandte Ende des Hülsenteils (8) mit
dem Betätigungsstift (72) eines Zeigerinstruments (70) verbunden ist (F i g. 4).
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 8, bei der zur Ausbildung eines nach dem Paddelprinzip arbeitenden Durchflußwächters
in einem in eine Rohrleitung einschaltbaren Durchgangsgehäuse mit zu diesem senkrecht angeordnetem
Kopfstück ein schwenkbares, über seinen im Kopfstück gelagerten Tragebalken gegen eine
Feder abgestütztes Paddel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des freien Endes des
Balkens (104) das aus Ringmagneten bestehende primäre Magnetpaar (112, 113) fest angebracht ist,
daß das sekundäre Magnetpaar (115, 116) in einem sich in das Kopfstück (106) erstreckenden und durch
die mittige öffnung des primären Magnetpaars (112,
113) geführten Rohrelement (121) aus nichtmagnetischem Material verschiebbar angeordnet ist und daß
über eine mit dem sekundären Magnetpaar verbundene und aus dem Kopfstück (106) führende Stange
(117) ein Schalter (120) und/oder eine Meßeinrichtung betätigbar ist (F i g. 5).
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der geringer Durchflußmenge am Schalter zur Anlage
Ansprüche 1 bis 8, bei der zur Ausbildung eines mit kommt und sich nicht mehr weiter bewegen kann, der
einer gegen eine Feder abgestützten Flachblende primärseitige Teil der Magnetkupplung mit steigender
arbeitenden Durchflußwächters ein Darchgangsge- Durchflußmenge weiterwandert und damit das Kupphäuse
vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß 5 lungsverhältnis gestört und schließlich aufgehoben wird,
das Durchgangsgehäuse (130, 131) zur Aufnahme so daß der am Schalter auf Anschlag gefahrene
der Flachblende (133) einen Bereich erweiterten Sekundärteil der Magnetkupplung in die Ausgangslage
Querschnitts aufweist, daß im zumindest im wesent- zurückfällt und damit eine Fernschaltung oder eine
liehen strömungsfreien Randbereich der Flachblen- fehlerhafte Signalgabe bewirkt
de (133) eine Öffnung vorgesehen und an oder in io Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs definierte
dieser Öffnung das primäre Magnetpaar (142,143) in Vorrichtung in der Weise auszugestalten, daß die
Form von Ringmagneten angebracht ist, daß sich Gefahr der Entkopplung zwischen Primär- und
durch die Ringmagnete ein durch die Gehäusewan- Sekundärteil zumindest weitestgehend beseitigt und
dung geführtes, endseitig geschlossenes Rohrele- damit eine Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten und
ment aus nichtniagnetischem Werkstoff erstreckt, in 15 eine Verbesserung der Genauigkeit hinsichtlich des
dem das sekundäre Magnetpaar (144, 145) ver- Schalt-und/oder Signalgabeverhaltens erreicht wird,
schiebbar angeordnet ist und daß das sekundäre Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß sich an den
Magnetpaar über einen Bolzen (149) einen außer- Bewegungsbereich mit schlupffreier Kupplung in
halb des Gehäuses angeordneten, insbesondere Vorschubrichtung ein weiterer Bewegungsbereich anverschiebbar
befestigten Schalter (150) betätigt, 20 schließt, in dem Primär- und Sekundärieil der
wobei das primäre Magnetpaar (142,143) in einem in magnetischen Kupplung bei auf den Sekundärteil
die Öffnung der Flachblende (133) eingesetzten entgegen dessen Bewegungsrichtung angreifender
Rohrstutzen (141) gehaltert und das sekundäre Kraft relativ zueinander verschiebbar sind, daß die
Magnetpaar (144, 145) in einer verschraubten Länge der einander zugeordneten Magnetpaare in
Sacklochbohrung des Bolzens (118,149) angeordnet 25 Bewegungsrichtung unterschiedlich ist und daß die
ist (F i g. 6). Länge dieses weiteren Bewegungsbereiches kleiner ist
als die axiale Länge der einander zugeordneten
Magnetpaare.
Unter einer schlupffreien Kupplung wird dabei eine 30 derart feste magnetische Kopplung zwischen den
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertra- primär- und sekundärseitigen Magnetpaaren verstangung
der Änderung von Betriebszuständen von einem in den, daß diese nur eine äußerst geringe, sich praktisch
Rohren oder Behältern angeordneten Meßelement auf nicht auswirkende Relativbewegung ausführen können,
eine außerhalb angebrachte Anzeige- und/oder Schalt- Durch die Schaffung und Kombination eines schlupf-
einrichtung, insbesondere bei Geräten zur Strömungs-, 35 freien Kupplungsbereiches mit einem schlupfbehafteten
Druck- oder Niveauüberwachung flüssiger oder gasför- Kupplungsbereich, innerhalb dessen stets wieder eine
miger Medien, mit einer zwischen Meßelement und zwangsläufige Rückkehr in den Zustand der schlupffrei-Anzeige-
und/oder Schalteinrichtung angeordneten en Kopplung erfolgt, werden nicht nur die Einsatzmögmagnetischen
Kupplung aus in Richtung der zu lichkeiten der Vorrichtung nach der Erfindung verbesübertragenden
Bewegung magnetisiert«! Permanent- 40 sert, sondern es wird überraschenderweise bei der
magneten, wobei primär- und sekundärseitig jeweils Betätigung einer Schalteinrichtung die Schalthysterese
mindestens zwei mit ihren gleichgepolten Flächen zwischen Einschaltpunkt und Rückschaltpunict ganz
unmittelbar aneinanderliegende Magnetpaare bildende erheblich verringert. Dies ist insbesondere im Zusam-Teilmagnete
vorgesehen und die dabei gebildeten menhang mit Durchflußüberwachungen von Bedeutung.
Zwangspole einander entgegengesetzt gerichtet und 45 Diese Verringerung der Schalthysterese ist eine Folge
Primär- und Sekundärseite der magnetischen Kupplung des sich durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen
in ihrem dem Anzeige- und/oder Schaltbereich entspre- ergebenden Zusammenwirkens von Magnet- und
chenden Bewegungsbereich über die entgegengesetzt Federkräften.
gerichteten Zwangspole schlupffrei gekuppelt sind. Vorzugsweise ist zumindest die in Bewegungsrich-
Aus der DE-OS 26 50 294 ist eine Vorrichtung dieser 50 tung gemessene Höhe der einander in der schlupffreien
Art bekannt Diese bekannte Vorrichtung dient in ihrer Kupplungslage gegenüberliegenden Einzelmagnete der
Ausbildung als Durchflußüberwachungsgerät dazu, primär- und sekundärseitigen Magnetpaare unterbeim
Erreichen einer bestimmten Maximalmenge Signal schiedlich.
zu geben, worauf durch Betätigung eines Magretventils Die in Bewegungsrichtung gemessene Höhe der
der weitere Zufluß zur überwachten Leitung geschlos- 55 vergrößerten Einzelmagnete entspricht dabei je nach
sen oder beispielsweise durch Ausschalten eines Motors Magnetmaterial etwa dem 2- bis 4fachen Wert der
die das System einspeisende Pumpe außer Betrieb Höhe der übrigen Einzelmagnete der Magnetkupplung,
gesetzt wird. Während diese Aufgabe der Überwachung Auf diese Weise wird sichergestellt, daß zumindest über
einer Maximalmenge mit der bekannten Vorrichtung die gesamte Höhe des vergrößert ausgebildeten
einwandfrei gelöst werden kann, treten Schwierigkeiten 60 Teilmagneten die Kopplung zwischen der Primärseite
auf, wenn bei einer derartigen bekannten Vorrichtung und der Sekundärseite der Magnetkupplung nicht
eine Kontakt- bzw. Signalgabe bei einer relativ geringen abreißt und demgemäß auch eine Rückführung in die
Durchflußmenge erfolgen soll, jedoch die tatsächliche schlupffreie Kupplungsposition gewährleistet ist
Durchflußmenge wesentlich oberhalb dieser geringen Eii.a weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet
Durchflußmenge liegt. Der Grund dafür ist vor allem, 65 sich dadurch aus, daß zusätzlich zu den primär- und
daß dann, wenn die einen Schalter, insbesondere einen sekundärseitigen Magnetpaaren ein konzentrisch an-Mikroschalter
betätigende Sekundärseite der in der geordnetes tertiäres Magnetpaar vorgesehen ist, dessen
Vorrichtung vorgesehenen Magnetkupplung bereits bei Zwangspol entgegengesetzt zu dem ihm unmittelbar
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DE19803036020 DE3036020C2 (de) | 1980-09-24 | 1980-09-24 | Vorrichtung zur Übertragung der Änderung von Betriebszuständen von einem in Rohren oder Behältern angeordneten Meßelement auf eine außerhalb angebrachte Anzeige- und/oder Schalteinrichtung |
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DE2650294C3 (de) * | 1976-11-02 | 1981-08-27 | Gerhard Walter Prof. Dr.-Ing. 5630 Remscheid Seulen | Magnetische Kupplung für Geräte zur Strömungs-, Druck- oder Niveauüberwachung flüssiger oder gasförmiger Medien |
-
1980
- 1980-09-24 DE DE19803036020 patent/DE3036020C2/de not_active Expired
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