DE4240512A1 - - Google Patents

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DE4240512A1
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H35/40Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow actuated by devices allowing continual flow of fluid, e.g. vane
    • H01H35/405Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow actuated by devices allowing continual flow of fluid, e.g. vane the switch being of the reed switch type
    • HELECTRICITY
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    • H01H11/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches
    • H01H11/0006Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches
    • H01H11/0012Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches for converting electric switches for converting normally open to normally closed switches and vice versa

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Strömungsschalter für Strömungsschaltüberwachungsvorrichtungen und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Überwachungsvorrichtung zur Überwachung einer Fluidströmung (sowohl Flüssigkeiten als auch Gase) in Rohrleitungen, wobei die Vorrichtung eine Fahne aufweist, die in die Fluidströmung aus Überwachungsgründen eingetaucht wird und die durch die Kraft der Fluidströmung bewegt wird, wobei die resultierende Bewegung magnetisch in ein elektrisches Signal umgeformt wird; gemäß der Erfindung wird das elektrische Signal durch einen neuartigen Schaltaufbau geliefert, der ein langgestrecktes Gehäuse besitzt, welches aus einem geeigneten nicht-magnetischen Plastikmaterial besteht, in dem ein Reedschalter hermetisch abgedichtet in elektrischer Schaltverbindung mit Zuführungsdrähten liegt, die außen angeordnete Enden zur Verbindung mit einer elektrischen Schaltung einer Vielzahl von Typen aufweist, wobei der Schaltaufbau an der Baustelle gegenüber dem Sensorkörper der Überwachungseinrichtung einstellbar ist, wodurch der Monitoraufbau als Ganzes so eingestellt werden kann, daß der Schalter entweder einen Ruhekontakt (NC) oder einen Arbeitskontakt (NO) aufweist, wobei das Gehäuse des Schalteraufbaus Anzeigemittel aufweist, um eine Einstellung des Sensorkörpers der Überwachungsvorrichtung präzise auf Arbeitskontakt oder Ruhekontakt vornehmen zu können.
Fluidströmungsüberwachungsvorrichtungen werden gewöhnlich bei der Anwendung in Rohrleitungen benutzt, um die nach den hiervon betätigten Vorrichtungen geleiteten Flüssigkeiten und Gase zu überwachen. Ein Beispiel stellt der PSR-Strömungsmonitor gemäß der US-PS 48 27 092 dar, der von der deutschen Firma Kobold angeboten wird, die offensichtlich eine amerikanische Niederlassung mit der Bezeichnung Kobold Instruments, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania, hat. Einheiten dieser Bauart weisen einen langgestreckten Sensorkörper auf, der eine durch Feder vorgespannte schwenkbare Fahne beherbergt (die als Paddel bezeichnet wird), und der Sensorkörper wird im Betrieb in geeigneter Weise in die Leitung derart eingebaut, daß die Fahnenstellung (der hiervon getragenen schwenkbaren Fahne), die vom offenen Ende des langgestreckten Körpers vorsteht, in den Bewegungspfad des strömenden Fluidmediums eintaucht, so daß die Fahne um einen Mittelpunkt verschwenkt wird, um einen Schalter zu betätigen, der einen Magneten aktiviert, der von einem solchen Fahnenaufbau innerhalb des Sensorkörpers getragen wird; der Teil des Sensorkörpers außerhalb der Leitung besitzt ein geschlossenes Ende außerhalb der Leitung benachbart dem Bewegungspfad des Magneten, wobei einstellbar ein Schalter der herkömmlichen Reedbauart montiert ist, der ein langgestrecktes Plastikgehäuse aufweist, das hermetisch abgedichtet den Reedschalter aufnimmt, der in elektrischer Verbindung mit Zuführungsdrähten steht, die außen angeordnete Enden besitzen, damit sie an eine elektrische Schaltung angeschlossen werden können, wo eine elektrische Schaltfunktion erforderlich ist, nachdem eine spezifische Fluidströmung erreicht ist. Die PSR- Vorrichtung kann entweder als Arbeitskontakt oder als Ruhekontakt arbeiten, indem das Reedschaltergehäuse bewegt wird, das demgemäß einen einstellbaren Schalterpunkt besitzt.
Bei einem Test der Kobold-PSR-Einheit hat es sich gezeigt, daß, obgleich eine Einstellung möglich ist, um nominell den Schaltpunkt einzustellen, die einzige Anzeige für eine solche Einstellung, die bei einer solchen Einheit verfügbar ist, in Form eines Paares kleiner Pfeile vorliegt, die außen auf dem Schaltergehäuseaufbau angeordnet sind und jeweils eine Arbeitskontaktfunktion oder eine Ruhekontaktfunktion am Schaltergehäuseaufbau im Verhältnis zu dem Monitor-Sensoraufbau angeben; es hat sich gezeigt, daß die Pfeilanordnung, die in Verbindung mit der Kobold-PSR-Einheit benutzt wird, nicht die Präzision liefert, die bei dieser Art von Instrumenten erforderlich ist, wenn man beispielsweise die dilettantische Art und Weise betrachtet, mit der in der Praxis Instrumente dieser Bauart oft an der Baustelle von Personen eingebaut werden, die nicht wirklich auf diesem Gebiet sachkundig sind. So lassen die kleinen Pfeile, die bei den Kobold-Monitoren angeordnet sind, Raum für eine individuelle Interpretation und für einen möglichen Lagefehler, da keine positive physikalische Anzeige besteht, daß der Reedschalteraufbau genau auf die gewünschte Funktion eingestellt ist.
Demgemäß besteht ein Hauptziel der Erfindung darin, eine Strömungsschalterüberwachungsvorrichtung der beschriebenen Bauart zu schaffen, bei der der Reedschalter, da er zur seitlichen Einstellung des Instrumentensensorkörpers gelagert ist, eine positive physikalische Anzeige liefert, daß die Schaltvorrichtung ordnungsgemäß gegenüber dem Instrumentensensorkörper so angeordnet ist, daß die gewünschte Schaltfunktion bewirkt wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Strömungsschalterüberwachungsaufbau der beschriebenen Bauart zu schaffen, bei dem der Reedschalter so ausgebildet ist, daß Anschläge geschaffen werden, die am Instrumentensensorkörper angreifen, um eine positive physikalische Anzeige zu liefern, daß der Schalteraufbau ordnungsgemäß gegenüber dem Instrumentensensorkörper so angeordnet ist, daß die gewünschte Schaltfunktion zustande kommt.
Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, einen Strömungsschalterüberwachungsaufbau der beschriebenen Bauart zu schaffen, bei dem der Schaltaufbau als Reedschalter ausgebildet ist und der Reedschalter selbst präzise innerhalb des Schaltaufbaus an der gewünschten Stelle liegt, um die Ruhekontaktschaltfunktion durchzuführen, und das Äußere des Schalteraufbaus mit vorspringenden Flanschen versehen ist, die als Anschläge wirken, die bei der Einstellung am Instrumentensensorgehäuse angreifen, um eine positive physikalische Anzeige dafür zu liefern, daß der Schalteraufbau gemäß der Erfindung ordnungsgemäß relativ zum Instrumentensensorkörper angeordnet ist, um die gewünschte Schaltfunktion zu liefern.
Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, einen Strömungsmonitor der beschriebenen Art zu schaffen, bei welchem der Reedschalter, der in Verbindung mit dem Schalteraufbau benutzt wird, auf jener Seite des Schalteraufbaus angeordnet ist, die am dichtesten benachbart zu der Bewegung des Sensorkörpermagneten der Einheit liegt, während die gegenüberliegende Seite des Schalteraufbaus mit Anzeigemarken versehen ist, die eindeutig die Stellung des Schalters relativ zum Sensorkörper der Einheit im Hinblick auf die Ruhekontaktfunktion (NC) oder die Arbeitskontaktfunktion (NO) anzeigen, was durch die Anzeigeanschlagflansche bewirkt wird.
Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, einen allgemein verbesserten Strömungsschalterüberwachungsaufbau der beschriebenen Art zu schaffen, der überraschend kompakt und massiv gebaut ist und leckfrei auch im Hinblick auf den Strömungssensorkörper und das Schaltgehäuse ist und der so ausgebildet ist, daß er an der Einbaustelle geeicht werden kann, um bei ansteigenden oder abfallenden Strömungsraten (wie es vom Benutzer gewünscht wird) zu triggern, der billig herzustellen ist, der einfach geeicht und gewartet werden kann, der im Hinblick auf einen langzeitigen störungsfreien Betrieb auch unter kritischen Bedingungen ausgebildet ist und auf einfache Weise zur Inspektion oder zum Zwecke der Auswechslung entfernt werden kann, ohne die Rohrleitung abschalten zu müssen, in die der Schalteraufbau eingebaut ist.
Weiter besteht gemäß der Erfindung ein wichtiges Ziel darin, ein neuartiges und einfaches Verfahren zu schaffen, um eine Einstellung auf den gewünschten Schaltpunkt des Schalteraufbaus im Hinblick auf den Sensorkörper vornehmen zu können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Fluidströmungsschaltüberwachungseinrichtung vorgesehen, die für Leitungen geschaffen ist, welche Flüssigkeiten oder Gase nach einem dadurch betriebenen Gerät leiten, wobei diese Einrichtung einen Sensorkörper aufweist, an dem einstellbar ein Fluidströmungsschaltüberwachungsaufbau angebracht werden kann, der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Der Sensorkörper der Überwachungseinrichtung besteht aus einem nicht-magnetischen Material, beispielsweise aus Messing, und er definiert eine Bohrung oder einen Hohlraum, der sich in Längsrichtung erstreckt und an einem Ende offen und am anderen Ende geschlossen ist, wobei der Sensorkörper der Überwachungseinrichtung an seinem geschlossenen Ende einen langgestreckten Aus/An-Schaltaufbau lagert, der seitlich des Sensorkörpers der Einheit einstellbar beweglich ist, und wobei der Sensorkörper in seiner Bohrung oder im Hohlraum schwenkbar koplanar zur Richtung der Fluidströmung durch die Leitung eine Schwinghebelsteuervorrichtung in Form einer Schaufelanordnung lagert, die an einem Ende eine Schaufel oder Fahne aufweist, die vom offenen Ende des Sensorkörpers vorsteht, wobei ein Permanentmagnet benachbart zu jenem anderen Ende angeordnet ist, das benachbart zum geschlossenen Ende des Sensorkörpers liegt, um durch Magnetwirkung eine Aktivierung der Schaltvorrichtung zu bewirken, und wobei die Grundeinheit Federn aufweist, die im Sensorkörper gelagert sind, um elastisch dieser Schwenkwirkung entgegenzuwirken, und wobei die Basiseinheit Mittel aufweist, um die Schaltvorrichtung der Einheit in fester Beziehung gegenüber dem Sensorkörper festzuklemmen; gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Schaltaufbaueinheit folgende Merkmale auf: ein langgestrecktes Gehäuse, welches aus geeignetem nicht­ magnetischem Plastikmaterial besteht und so gestaltet ist, daß eine in Längsrichtung verlaufende Bohrung zwischen den Enden des Gehäuses definiert wird; ein kommerziell verfügbarer Reedschalter ist in der Bohrung des Schaltgehäuseaufbaus angeordnet und steht in elektrischer Kontaktverbindung mit Zuführungsdrähten, die von einem Ende des Schaltgehäuses vorstehen; der Reedschalter selbst ist auf der Seite des Schaltergehäuses angeordnet, das eine Lage aufweist, die am dichtesten am Bewegungspfad des Magneten der Basiseinheit angeordnet ist, wenn sich der Schaufelaufbau verschwenkt, wodurch die Hebelsteuervorrichtung gebildet wird (diese Seite des Schalteraufbaugehäuses wird im folgenden als "Schalterseite" bezeichnet); das Gehäuse des Schalteraufbaus definiert einen ersten und einen zweiten Anschlag auf beiden Seiten des Sensorkörpers der Basiseinheit, die mit dem Sensorkörper der Basiseinheit in Berührung gelangen, wenn der Schalteraufbau der Basiseinheit so positioniert wird, daß die Ruhekontaktfunktion (NC) oder die Arbeitskontaktfunktion (NO) des Reedschalters eingestellt wird (der innerhalb des Gehäuses des Schalteraufbaus angeordnet ist); die Positionierung des erwähnten Reedschalters innerhalb des Gehäuses des Schalteraufbaus ist derart, daß der Reedschalter in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet ist, um seine Ruhekontaktfunktion (NC) durchzuführen, wenn der ersterwähnte Anschlag des Schaltergehäuses körperlich an dem Sensorkörper der Einheit angreift; das Gehäuse des Schalteraufbaus, welches jene Seite besitzt, die der Schalterseite gegenüberliegt, trägt Indexmarkierungen, die die Ruhekontaktfunktion (NC) und die Arbeitskontaktfunktion (NO) anzeigen und die der Lage des ersten und des zweiten Anschlags entsprechen. Diese Indexmarkierungen sind an einem langgestreckten Etikett aufgebracht, das auf jener Seite des Schaltergehäuseaufbaus liegt, die der "Schalterseite" gegenüberliegt, um anzuzeigen, wenn der Schalteraufbau gegenüber dem Sensorkörper der Einheit in einer der erwähnten Schaltfunktionsstellungen befindlich ist; der Sensorkörper der Einheit ist an seinem geschlossenen Ende quer darüber parallel zur Richtung der Fluidströmung geschlitzt, die zu überwachen ist, um gleitbar das Gehäuse des Schalteraufbaus aufzunehmen; die "Schalterseite" des Schaltgehäuseaufbaus ist in dem Schlitz in der kritischen Lage angeordnet. Die Fluidströmungsschaltüberwachungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist außerdem eine Kappe und einen Satz von Schraubelementen auf, um das Gehäuse des Schalteraufbaus an jener Stelle relativ zum Sensorkörper der Einheit festzuklemmen, wo die gewünschte Schaltfunktion erfolgt (und diese ist nach Wunsch des Betreibers der betreffenden Einrichtung einstellbar).
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Ziele, Benutzungsmöglichkeiten und Vorteile sind naheliegend oder sie werden aus der folgenden detaillierten Zeichnungsbeschreibung einleuchtend, wobei gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile kennzeichnen.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in verkleinertem Maßstab, angebaut an ein herkömmliches T-Verbindungsstück, welches zwei Leitungslängen verbindet (die als solche nicht dargestellt sind), die in Leitungssystemen der beschriebenen Art benutzt werden, durch die eine Fluidströmung in Richtung der Pfeile verläuft, die durch den Fluidströmungs-Überwachungsaufbau gemäß Fig. 1 überwacht werden soll, wobei eine Steuerung unter Benutzung des Schalteraufbaus erfolgt, der ein Bestandteil des Überwachungsaufbaus gemäß Fig. 1 ist und für diese Anwendung eingestellt wurde.
Fig. 2 eine Seitenansicht der Überwachungsvorrichtung nach Fig. 1, welche im Schnitt und in dem gleichen verringerten Maßstab den Sensorkörper einer solchen Vorrichtung erkennen läßt und die darin gelagerten Komponenten sowie den Schalteraufbau der Basiseinheit zeigt, die einstellbar am geschlossenen Ende des Sensorkörpers der Basiseinheit montiert ist, wobei der Schaufelaufbau des Sensorkörpers in vollen Linien für die Stellung bei einem Null-Durchfluß angegeben ist, während die strichpunktierte Stellung die Lage bei höchster Strömungsgeschwindigkeit angibt, und wobei der Schalteraufbau relativ zum Sensorkörper in der Relation gemäß Fig. 1 eingestellt ist.
Fig. 3 im Grundriß in größerem Maßstab die Fluidströmungsschaltüberwachungsvorrichtung nach Fig. 1, wobei die Kappe und die Befestigungsschrauben, die den Schaltaufbau der Einheit bei der gewünschten Schalterfunktion festklemmen, weggelassen sind, ebenso wie das herkömmliche T-Stück, welches in Fig. 1 dargestellt ist, wobei das Etikett vorzugsweise auf der Seite des Schalteraufbaus der Basiseinheit angeordnet ist, die dem Beobachter zugewandt ist.
Fig. 4 eine Schnittansicht des Aufbaus gemäß Fig. 1 bis 3, geschnitten längs der Linie 4-4 gemäß Fig. 3, wobei schematisch die allgemeine Anordnung dargestellt ist und wodurch die Art und Weise erkennbar wird, auf die der herkömmliche Reedschalter gegenüber dem Schalteraufbaugehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet werden sollte.
Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, wobei die Kappe des Sensorkörpers der Einheit und die Befestigungsschraubanordnungen in einer solchen Lage dargestellt sind, daß die Schaltaufbaueinheit am Sensorkörper der Einheit in der aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Stellung festgeklemmt ist.
Fig. 6 eine Querschnittsansicht, geschnitten nach der Linie 6-6 gemäß Fig. 2, betrachtet in Richtung der Pfeile und in einem größeren Maßstab gezeichnet.
Es soll jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß die Zeichnungsdarstellung, auf die in der Beschreibung hingewiesen wird, nur der Veranschaulichung dient, damit die Erfordernisse der Patentgesetze erfüllt werden, und daß die Erfindung abgewandelt und weiter ausgebildet werden kann, wie dies für den Fachmann klar ist und wie dies im Rahmen der beiliegenden Ansprüche zu verstehen ist.
Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Hier kennzeichnet das Bezugszeichen 10 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schaltüberwachung einer Fluidströmung, und diese Vorrichtung weist ein Hauptgehäuse 11 in Form eines hohlen Sensorkörpers 14 auf, der im Schnitt in Fig. 2 dargestellt ist, und außerdem ist ein Schalteraufbau 12 gleitbar an dem Sensorkörper 14 quer zu diesem montiert, um in fester Beziehung zu dem Sensorkörper 14 festgelegt zu werden und um die Ruhekontaktschaltfunktion (NC) und die Arbeitskontaktschaltfunktion (NO) auf Wunsch des Betreibers einstellen zu können. Die spezifische Überwachungsvorrichtung 10 ist in den Fig. 1 und 2 in einer speziellen Anwendung dargestellt, in der sie an einem herkömmlichen T- Rohrverbindungsstück 13 montiert ist, welches von jener Bauart ist, wie sie üblicherweise benutzt wird, um zwei benachbarte Rohrlängen zu verbinden, welche Rohrlängen als überflüssig weggelassen sind. Die Überwachungsvorrichtung hat in ihrem grundsätzlichen Aufbau jedoch ein sehr weites Anwendungsgebiet auch für andere Zwecke, wie weiter unten beschrieben wird.
Wie bereits oben erwähnt, werden Überwachungsvorrichtungen für Fluidströmungen gewöhnlich benutzt, um in Rohrleitungen eingebaut zu werden, die Flüssigkeiten oder Gase nach einer hierdurch betriebenen Vorrichtung führen. Im Hinblick auf die Fig. 1 und 2 kann angenommen werden, daß das herkömmliche T- Stück 76, das den Verbinder 13 bildet, benutzt wird, um zwei Längen solcher Rohrleitungen zu verbinden, und die Richtung der Strömung des Fluidmediums durch diese Rohrleitung und durch das T-Stück 76 erfolgt in Richtung des Pfeiles 15 gemäß Fig. 1.
Der Sensorkörper
Dem Fachmann ist klar, daß die Vorrichtung zur Fluidströmungsüberwachung, auf die sich die Erfindung bezieht, relativ zu der Leitung, die das Fluidströmungsmedium führt, senkrecht hierzu angeordnet wird, wie aus Fig. 1 ersichtlich.
Aus diesem Grunde ist der Sensorkörper 14 selbst grundsätzlich einstückig aus nicht-magnetischem Material, beispielsweise aus Messing, hergestellt, und er definiert einen langgestreckten starren Körper 18, der mit einer in Längsrichtung verlaufenden Bohrung 20 (vgl. Fig. 2) ausgestattet ist, die ein offenes Ende 22 und ein geschlossenes Ende 24 besitzt. Der Sensorkörper 14 weist auch einen Abschnitt 26 mit Außengewinde, einen Abschnitt 28 mit äußerem Sechskant und einen runden Abschnitt 30 auf, der das geschlossene Ende 24 des Teils 18 umfaßt. In der Bohrung 20 ist ein herkömmlicher dreiseitiger Schwenkrahmen 32 oder Ausleger (vgl. Fig. 6) eingesetzt, der gegenüberliegende Wände 34 aufweist, zwischen denen ein Schwenkstift 36 befestigt ist, und eine Querwand 37 verbindet die gegenüberliegenden Wände 34 einstückig miteinander. Die Wände 34 des Rahmens 32 sind an ihren inneren Enden 35 in herkömmlicher Weise so ausgebildet, daß sie auf der konkaven geschlossenen Endfläche 42 des Sensorkörpers 14 aufsitzen, wobei der Rahmen 32 innerhalb der Bohrung 20 des Sensorkörpers dadurch gehalten wird, daß das äußere Ende 39 der Wand 37 auf einem geeigneten Drahtclip 38 oder einem anderen Verriegelungsring sitzt, der elastisch in eine Ringausnehmung 40 eingesetzt ist, die innerhalb der Bohrung 20 des Sensorkörpers gebildet ist. Der Clip 38 oder der Verriegelungsring, der diesen ersetzt, können von herkömmlicher Bauart sein, wie sie für diesen Zweck verfügbar sind, wobei der Rahmen 32 in herkömmlicher Weise relativ zu dem Innendurchmesser der Bohrung 20 so beschaffen ist, daß die Reibung zwischen dem Rahmen 32 und dem Sensorkörper 14 eine Drehung des Rahmens 32 relativ zu dem Sensorkörper 14 aus der Betriebsstellung gemäß Fig. 2 heraus verhindert. Zu diesem Zweck sind die Wände 34 und 37 einstückig aus einem geeigneten elastischen Metall hergestellt, welches so dimensioniert ist, daß es notwendig ist, den Rahmen 32 seitlich zum Sensorkörper 14 zusammenzudrücken, wenn der Rahmen eingesetzt wird, was zur Folge hat, daß die Ecken und Ränder des Schwenkrahmens 32 sich in die innere Oberfläche 56 der Bohrung 20 einschneiden, wenn der Rahmen 32 in die Bohrung 20 bis in jene Stellung eingedrückt wird, die in Fig. 2 dargestellt ist, und in der der Clip 38 oder ein äquivalentes Haltemittel eingesetzt werden kann.
Auf dem Stift 36 ist schwenkbar eine Schaufel 50 gelagert, die im Querschnitt eine U-Form besitzt und einen unteren Schaufelabschnitt 52 und einen oberen Abschnitt 53 aufweist, wo am oberen Ende 55 ein Permanentmagnet 54 befestigt ist, und dieser Magnet 54 ist zweckmäßigerweise ein Keramikmagnet, und er ist an der Schaufel 50 so festgelegt, daß er mit dieser verschwenkbar ist, wenn das Fluidströmungsmedium an dem Schaufelabschnitt 52 der Schaufel 50 angreift. Fig. 2 veranschaulicht zwei Stellungen der Schaufel 50, aber die Teile sind in herkömmlicher Weise so proportioniert, daß die Schaufel 50 sich im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn in einem solchen Ausmaß bewegen kann, daß der Magnet 54 an gegenüberliegenden Teilen der inneren Oberfläche 56 der Bohrung 20 anstößt. Die Schaufel 50 wird auf dem Schwenkstift 36 gelagert, bevor der Schwenkrahmen 32 in die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung gebracht wird.
In üblicher Weise wirkt der Schwenkwirkung der Schaufel 50 eine geeignete Schaufelfeder 58 entgegen, die gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 2) einen Arm 60 aufweist, der gegen die Bohrungsoberfläche 56 des Körpers 14 stößt, und dieser Arm 60 ist einstückig mit einem Arm 62 hergestellt, der gegen die Basiswand 64 der Schaufel abgestützt ist, welche die Seitenwände 66 und 68 der Schaufel 50 verbindet. Die Feder 58 befindet sich auch bereits an Ort und Stelle, wenn der Schwenkrahmen 32 wie aus Fig. 2 ersichtlich eingesetzt wird.
In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß die Stirnwand 24 des Körpers 14 eine konkave Oberfläche 42 definiert, die wie bei 70 angedeutet geformt sein kann, damit sie der Bewegung des Magneten 54 angepaßt sein kann, die dieser unter der Wirkung des Strömungsmittels durchführt, das durch die Vorrichtung 10 zu überwachen ist, wobei die Feder 58 dieser Bewegung entgegenwirkt. In den Endlagen des Schaufelaufbaus 50 in jeder Richtung stoßen die gegenüberliegenden Enden des Magneten 54 an der Bohrungsoberfläche 56 des Körpers 14 an, so daß die Bohrungsoberfläche einen Bewegungsanschlag für den Schaufelaufbau 50 bildet. Die Oberfläche 42 kann ebenfalls konkav und konisch um die Längsachse des Körpers 14 herum ausgebildet sein, damit diese so proportioniert wird, daß eine Störung mit dem Bewegungspfad des Magneten 54 vermieden wird.
Es ist ebenfalls üblich, den Sensorkörper 14 und den neuen Schalteraufbau 12 so auszustatten, daß der Monitor 10 in die Rohrleitung, durch die das zu messende Fluidmedium strömt, so eingebaut werden kann, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist, wobei der mit einem Außengewinde 26 versehene Körper 14 in das Innengewinde 70 des T-Stücks 76 eingeschraubt wird, bis die Vorrichtung 10 dicht in dem T-Stück 76 festgelegt ist; zu diesem Zweck weist das dargestellte Ausführungsbeispiel des Körpers 14 eine Schlüsselfläche 72 in dem Abschnitt 28 auf, die einen Strömungspfeil 74 trägt, so daß dann, wenn der Körper 14 dicht im T-Stück 76 eingeschraubt ist, der Strömungspfeil 74 in Richtung der Strömung innerhalb der Rohrleitung weist, und wenn die Pfeilrichtung mit der Strömungsrichtung übereinstimmt, muß das Einschrauben des Körpers 14 in das T-Stück 76 beendet werden. Der Pfeil 74 ist auf der Sechskantfläche 74 eingegossen oder auf einem geeigneten Etikett aufgebracht, oder in anderer herkömmlicher Weise dort befestigt.
Die Schaufel 52 des Schaufelaufbaus 50 ist in Fig. 1 strichliert dargestellt, und es ist wichtig, daß der Schaufelaufbau 50 sich im wesentlichen über die Bohrung 77 erstreckt, die durch das benutzte T-Stück 76 definiert wird, und die Schaufel 52 kann zu diesem Zweck beschnitten oder verlängert werden.
Dadurch, daß die Überwachungsvorrichtung 10 in das T-Stück 76 wie aus Fig. 1 ersichtlich eingesetzt wird, wird der Schaufelaufbau 50 dem Strömungsmedium innerhalb der Rohrleitung und demgemäß innerhalb des T-Stückes 76 ausgesetzt, während die Schalteranordnung 12 der Überwachungseinheit 10 außerhalb der Rohrleitung und außerhalb des T-Stücks 76 befindlich ist.
Fig. 1 veranschaulicht den Schaufelaufbau 50 außerdem im Ruhezustand, wenn keine Strömung vorhanden ist. Wenn sich eine Strömung in Richtung der Pfeile 15 und 74 gemäß Fig. 1 aufbaut, dann verschwenkt sich der Schaufelaufbau 50 im Gegenuhrzeigersinn gegen die Kraft der Feder 58, um den Magneten 54 so weit zu bewegen, bis er in Berührung mit dem gegenüberliegenden Abschnitt der Bohrungsoberfläche 56 des Körpers 14 gelangt. Wenn der Magnet 54 im Gegenuhrzeigersinn gemäß Fig. 2 verschwenkt wird, dann verschiebt sich das Magnetfeld, das ihn begleitet, entsprechend gegenüber dem Schalteraufbau 12.
Der Schaufelschwenkrahmen 32 ist wie erwähnt relativ zum Innendurchmesser der Bohrung 20 so dimensioniert, daß eine genügende Reibung zwischen den beiden Teilen besteht, um zu verhindern, daß der Schaufelaufbau 50 sich nach der einen oder der anderen Seite aus seiner Drehachse gegenüber dem Schwenkstift 36 verdreht, wobei diese Schwenkebene vorzugsweise im wesentlichen koplanar ist zur Bewegungsrichtung des Fluidmediums durch die Rohrleitung und das T-Stück 76. Demgemäß wird durch die angegebene Einstellung des Pfeiles 74 gemäß Fig. 1 auch die Bewegungsebene des Schaufelaufbaus 50 in der richtigen Lage eingestellt.
Der Schalteraufbau
Der Schalteraufbau 12, der in den Fig. 1 und 2 zur Benutzung in Verbindung mit dem Sensorkörper 14 dargestellt ist, umfaßt ein Gehäuse 80 (Fig. 3 bis 5), welches aus einem geeigneten nicht- metallischen, nicht-magnetischen Material, beispielsweise aus Polypropylen oder anderen Plastikmaterialverbindungen, hergestellt ist.
Das Gehäuse 80 ist langgestreckt und definiert eine Innenbohrung 82 (Fig. 4), die sich zwischen dem geschlossenen Ende 84 und einem offenen Ende 86 des Gehäuses 80 erstreckt. Wie in Fig. 4 dargestellt, sind Zuführungsdrähte 88 und 90 in geeigneter Weise angeordnet und an Ort und Stelle mit den Zuführungsenden 91 und 93 eines herkömmlichen Reedschalters 92 verlötet, der außerdem mit zwei schematisch dargestellten inneren Schaltarmen 94 und 96 versehen ist, die durch das Magnetfeld des Magneten 54 mit ihre Kontakten 98 und 100 zusammengebracht werden, um einen elektrischen Schaltkreis in der Ruhekontaktstellung des Aufbaus 12 zu verbinden; wenn ein solches Magnetfeld nicht vorhanden ist, um die Schaltkontakte 94 und 96 zu schließen, sind die Kontaktarme in herkömmlicher Weise so vorgespannt, daß die Kontakte 98 und 100 gespreizt werden, und dies ist die elektrische Offen-Stellung (Arbeitskontaktstellung) des Aufbaus 12. Die Zuführungen 88 und 90 definieren die üblichen Endabschnitte 101 und 103, die sich vom Gehäuse 80 nach außen erstrecken, wobei die Zuführungsdrähte 88 und 90 und der Reedschalter 92, nachdem ihre elektrischen Verbindungen im Laufe der Herstellung des Aufbaus 12 hergestellt sind, in die Bohrung 82 des Schaltergehäuses 80 eingeschoben und dann an Ort und Stelle durch ein geeignetes Epoxydharzprodukt 102 festgelegt werden, welches in geeigneter Weise in die Gehäusebohrung 82 eingespritzt wird.
Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Lageanordnung des Reedschalters 92 innerhalb der Bohrung 82 des Schaltergehäuses 80. Dies wird im einzelnen weiter unten beschrieben.
Das Gehäuse 80 des Schalteraufbaus 12 weist gegenüberliegende gekrümmte Oberflächen 107 und 109 auf (Fig. 1 und 4) und außerdem ebene, im wesentlichen parallele gegenüberliegende Seitenoberflächen 111 und 113 (vgl. Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 5). Das Gehäuse 80 ist verschiebbar in einem Schlitz 110 im Paßsitz gelagert, und dieser Schlitz ist in dem geschlossenen Ende 24 des Sensorkörpers 18 ausgebildet, wobei die Seitenabschnitte 111 und 113 des Gehäuses 80 im wesentlichen parallel zu der Ebene 123 des Schlitzes 110 verlaufen. Weiter wird gemäß der Erfindung der Schalteraufbau 12 gegenüber dem Sensorkörper 14 an Ort und Stelle fixiert, wenn das Schaltergehäuse 80 innerhalb der angegebenen Nut 110 liegt, wobei die Festlegung in Längsrichtung des Gehäuses stattfindet und durch Anbringen einer Kappe 112 und Lagerschrauben 114 und 116 bewirkt wird (vgl. Fig. 1, 2 und 5). Die Festlegung erfolgt auf dem Sensorkörper 14, um das Schaltergehäuse 80 fest im Sensorkörper 14 anzuordnen. Zu diesem Zweck teilt der Schlitz 110 das Ende 24 des Sensorkörpers 14 in zwei im Abstand zueinander angeordnete Vorsprünge 118 und 120, die in den jeweiligen ebenen Oberflächen 122 und 124 enden, die koplanar quer zu der Ebene 123 liegen, wobei die äußeren Seitenoberflächen 111 und 113 des Gehäuses 80 den jeweiligen Schlitzoberflächen 125 und 127 gegenüberliegen, die durch die jeweiligen Vorsprünge 118 und 120 des Sensorkörpers definiert sind, und das Gehäuse 80 ist in den Schlitz 110 so eingesetzt, daß wenigstens ein Teil seiner gekrümmten Oberfläche 109 etwas hinter der Ebene 131 (Fig. 1) der Oberflächen 122 und 124 liegt. So ist das Gehäuse 80 gegenüber der Tiefe des Schlitzes 110 so angeordnet, daß die Kappe 112 das Gehäuse 80 gegenüber dem Sensorkörper 14 fixiert, wenn beide Spannschrauben 114 und 116 dicht angezogen sind, weil ein geringer Abstand des Gehäuses 80 über der Ebene 131 vorhanden ist (welcher Abstand zu unbedeutend ist, als daß er in der Zeichnung erkennbar wäre), und zwar infolge des Vorhandenseins der gekrümmten Seitenoberflächen 107 und 109 des Gehäuses 80. Außerdem ist das Gehäuse 80 relativ zum Sensorkörper 14 so orientiert, daß die Seitenflächen 111 und 113 im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung durch die Leitung verlaufen, wie beispielsweise durch den Pfeil 74 angedeutet, und wie es auch durch die gegenüberliegend angeordneten, aber identischen Marken 133 und 135 (Fig. 3 und 5) des Gehäuses gekennzeichnet ist. Demgemäß wird durch Eindrehen der jeweiligen Spannschrauben 114 und 116 in die jeweiligen Innengewindelöcher 126 und 128 des Körpers 14 durch die Kappenöffnungen hindurch, die die Schrauben 114 und 116 aufnehmen, die Kappe 112 gegen das Gehäuse 80 verklemmt, wodurch das Schaltergehäuse 80 fest im Sensorkörper 14 eingestellt wird. In diesem Zusammenhang muß nochmals erwähnt werden, daß die Nut 110 parallel zur Strömungsrichtung verläuft, und dies ist parallel zur Strömungsrichtung, die durch den Pfeil 74 und die Markierungen 133 und 135 angegeben ist. Es ist außerdem darauf hinzuweisen, daß der Außendurchmesser der Kappe 112 gleich ist dem Außendurchmesser des runden Abschnitts 30 des Sensorkörpers.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist das Schaltergehäuse 80 an seinem Ende 86 mit einem Außengewinde 130 versehen, und es weist einen Sechskantflansch 132 auf, um ein Einschrauben in ein Gehäuse oder dergleichen zu ermöglichen, das die elektrischen Schaltungselemente aufweist, an die die Zuführungsdrähte 88 und 90 angeschlossen werden sollen, während das Ende 84 des Gehäuses 80 so gestaltet ist, daß eine Ringnut 134 gebildet wird, um das Erfassen des Gehäuses 80 durch die Finger zu verbessern und um das Gehäuse 80 zum Zwecke der Einstellung des Schalteraufbaus 12 relativ zum Körper 14 einzudrücken oder herauszuziehen, um den gewünschten Schaltpunkt einzustellen.
Wie oben erwähnt, ist die Lageanordnung des Reedschalters 92 innerhalb des Gehäuses 80 ein wichtiges Merkmal gemäß vorliegender Erfindung. Die grundsätzliche Idee ist hierbei natürlich die, daß der Reedschalter 92 innerhalb des Gehäuses 80 in Längsrichtung desselben so angeordnet werden muß, daß der Schaufelaufbau 50 relativ zu dem Schalter 92 so liegt, daß dieser geschlossen wird, wenn die Teile des Aufbaus 10 in der Ruhekontaktstellung der Vorrichtung 10 liegen, während, solange der Schaufelaufbau 50 relativ zum Schalter 92 so liegt, daß der Schalter offen sein kann, die Komponenten des Aufbaus 10 die Arbeitskontaktschaltfunktion der Vorrichtung 10 einnehmen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die einander entgegengesetzten Seiten 111 und 113 des Gehäuses 80 mit jeweiligen koplanaren Anschlagflanschen 144 und 146 ausgestattet, die relativ zum Gehäuse 80 so angeordnet sind, daß sie an der äußeren Oberfläche 147 des runden Teils 50 des Sensorkörpers 14 in jener Stellung des Schalters 92 relativ zum Sensorkörper 14 angreifen, wenn diese Teile wie aus Fig. 1, 2, 3 und 5 ersichtlich angeordnet sind. Die gleichen gegenüberliegenden Seiten 111 und 113 des Gehäuses 80 sind mit koplanaren Anschlagflanschen 150 und 152 ausgestattet, die von den jeweiligen Flanschen 144 und 146 im Abstand liegen, um die Schließstellung des Schalters 92 relativ zum Sensorkörper 14 zu definieren, wenn die Anschlagflansche 150 und 152 an dem gegenüberliegenden Teil der Oberfläche 147 des Körpers 18 unter den gleichen Umständen angreifen.
Weiter sieht die Erfindung vor, daß ein Etikett 156 (welches in den Fig. 1 und 2 mit ihrem kleinen Maßstab nicht erkennbar ist, aber aus Fig. 3 bis 5 hervorgeht) auf der gekrümmten Seite 109 des Gehäuses 80 festgelegt ist, und dieses Etikett trägt die aus Fig. 3 ersichtlichen Kennzeichen. So definiert das Etikett 156 (welches quer zur Gehäuseseite 109 zentriert ist) einen Anzeigeblock 158 (beispielsweise in Gestalt schwarzer Tusche), der parallel zu den jeweiligen Anschlagsflanschen 144 und 146 liegt, und ein gleicher Anzeigeblock 160 verläuft parallel zu den jeweiligen Flanschen 150 und 152; außerdem zeigt das Etikett 156 die Strömungsrichtung durch die Vorrichtung 10 an, und es trägt weiter die Kennzeichnungen NC und NO, die jeweils benachbart zu, aber zwischen den jeweiligen Anzeigeblöcken 158 und 160 liegen. Das Etikett ist auf dem Gehäuse 80 so angebracht, daß die jeweiligen Anzeigeblöcke 158 und 160 jeweils parallel zu den Flanschen 144, 146 und 150 und 152 liegen, wie dies dargestellt ist, so daß dann, wenn die Flansche 144 und 146 in körperlicher Berührung mit der Oberfläche 147 des Körpers 14 stehen, die Kappe 112 über dem Block 158 liegt, und wenn die Flansche 150 und 152 in körperlicher Berührung mit der Oberfläche 147 des Körpers 14 stehen, die Kappe 112 über dem Block 160 liegt. Der Rand der Kappe 112 hat den gleichen Außendurchmesser wie der runde Abschnitt 30 (des Körpers 14), so daß sein Umfangsrand mit der Oberfläche 147 des Körpers 14 zusammenfällt, was zur Folge hat, daß die Kappe 112 die gleiche Stellung relativ zu den jeweiligen Blöcken 158 bzw. 160 einnimmt, wenn die betreffende Gruppe von Anschlagflanschen relativ zur Oberfläche 147 in der erwähnten Weise angeordnet ist.
Wenn das Gehäuse 80, wie aus Fig. 2 ersichtlich, relativ zum Sensorkörper 14 so angeordnet ist, daß seine koplanaren Anschlagflansche 144 und 146 an der äußeren Oberfläche 147 des runden Teils 30 des Körpers 14 angreifen, und der Schaufelaufbau 50 in der Stellung "keine Strömung" befindlich ist, wie dies voll ausgezogen in Fig. 2 dargestellt ist, dann befindet sich die Vorrichtung in einer Einstellung, die als Arbeitskontakteinstellung (NO) bezeichnet werden kann, wobei die Kontakte 96 und 98 des Reedschalters 92 durch das Magnetfeld des Schaufelmagneten 54 nicht in Kontaktberührung gezogen sind. In einer solchen normalerweise offenen Arbeitskontakteinstellung wird der Schaufelaufbau 50 veranlaßt, sich unter der Wirkung des durchströmenden Mittels in die Stellung zu bewegen, die in Fig. 2 strichliert dargestellt ist, wobei die Schaltkontakte 96 und 98 durch die Änderung der Lage des Magnetfeldes geschlossen werden, wobei die Lage des Magnetfeldes durch die Bewegung des Schaufelmagneten 54 veranlaßt wird, und danach ist der Schalter 92 geschlossen.
Die gegenüberliegende Einstellung der Vorrichtung 10 kann als Ruhekontakteinstellung (NC) bezeichnet werden, wobei die Flansche 150 und 152 und die Oberfläche 147 in Berührung stehen.
Beide Einstellungen können gemäß der Erfindung dadurch bewirkt werden, daß das Gehäuse 80 relativ zum Sensorkörper 14 festgelegt wird, wobei die Kappe 112 und die Schrauben 114 und 116 zum Verspannen benutzt werden.
Wie erwähnt, kann die Vorrichtung 10 in der Ruhekontaktstellung (NC) relativ zum Körper 14 eingestellt werden, in der Annahme, die Vorrichtung 10 wäre auf die Arbeitskontaktstellung (NO) eingestellt, indem zunächst die Schrauben 114 und 116 gelöst werden. Nachdem die Kappe 112 frei von ihren Spannschrauben 114 und 116 ist, kann der Schalteraufbau 12 manuell in Längsrichtung innerhalb der Begrenzungen der gegenüberliegenden Seiten 125 und 127 (Fig. 3) des Körpers 14 und der Kappe 112 verstellt werden, bis die koplanaren Anschlagflansche 150 und 152 an dem gegenüberliegenden Teil der äußeren Oberfläche 147 des runden Abschnitts 30 des Körpers 14 angreifen, wonach die Kappe 112 wieder unter Verwendung der Schrauben 114 und 116 angespannt wird. Diese neue Einstellung wird als Ruhekontaktstellung (NC) (normalerweise geschlossen) bezeichnet, weil der Schalteraufbau 12 in dem Körper 14 nunmehr so angeordnet ist, daß dann, wenn der Schaufelaufbau 50 ruht und keine Strömung vorhanden ist, die Kontakte 96 und 98 des Reedschalters 92 durch das Magnetfeld des Schaufelmagneten 54 zusammengezogen werden, wodurch der Schalter geschlossen wird. Wenn in dieser Einstellung gemäß Fig. 1 und 2 der Schaufelaufbau 50 einer Strömung ausgesetzt wird, wodurch die Schaufel 50 sich in die strichpunktierte Stellung gemäß Fig. 2 bewegt, dann bewegt sich das Magnetfeld mit dem Schaufelmagneten 54 und die Kontakte 96 und 98 heben voneinander ab, so daß der Schalter 92 nunmehr offen ist.
Nunmehr wird wiederum auf das Etikett 156 Bezug genommen. Wenn die Kappe 112 und die Befestigungsschrauben 114 und 116 festgezogen sind und das Schaltergehäuse 80 sich in einer der angegebenen Schaltstellungen befindet, dann sind die jeweiligen Endabschnitte und Anzeigeblocks 158 bzw. 160 sichtbar, wenn die Vorrichtung 10 vom Ende 24 her betrachtet wird, und dies liefert eine klare Anzeige, daß die Oberfläche 147 des Körpers 14 körperlich entweder durch die Flansche 144 und 146 oder die Flansche 150 und 152 berührt wird, je nachdem, welche Schaltfunktion für eine spezielle Anwendung der Vorrichtung gefordert wird.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Etikett 156 so orientiert, daß dann, wenn die Flansche 144 und 146 an der Oberfläche 147 angreifen, der NO-Blockanzeiger 160 vollständig zur Ablesung freiliegt, während dann, wenn die Flansche 150 und 152 an der Oberfläche 147 angreifen, der NC-Blockanzeiger 158 voll freigelegt ist, um abgelesen zu werden. Die NO-Anzeige des Etiketts 156 benachbart zum Block 160 bedeutet, daß der Schalteraufbau 12 in seiner normalen Offenstellung (Arbeitskontaktstellung) befindlich ist, während die NC-Anzeige des Etiketts 156 benachbart zum Block 158 bedeutet, daß der Schalteraufbau 12 sich in seiner normalerweise geschlossenen Stellung (Ruhekontaktstellung) befindet.
Der Schalteraufbau 12 ist so angeordnet, daß vom Ende 24 des Sensorkörpers 14 her betrachtet jeweils nur eine der NO- oder NC-Markierungen voll sichtbar ist und anzeigt, ob sich der Schalteraufbau in der Arbeitskontaktstellung oder in der Ruhekontaktstellung befindet, je nachdem, wie der Schalter eingestellt ist und welche Flansche 144, 146 oder 150, 152 in körperlicher Berührung mit der Oberfläche 147 stehen. Außerdem sitzt der Rand der Kappe 112 über dem Anzeigeblock 158 oder 160. Gemäß Fig. 5 ist es beispielsweise klar, daß der Schalteraufbau 12 sich in seiner Arbeitskontaktstellung relativ zum Sensorkörper 14 befindet (in der Ruhekontaktstellung würde die Kappe 112 die NC-Anzeige frei legen und die NO-Anzeige des Etiketts 156 abdecken).
Die Arbeitsweise der Überwachungsvorrichtung 10 ist einfach und betriebssicher. In den meisten Fällen wird der Schalteraufbau 12 in die Arbeitskontaktstellung gemäß Fig. 5 eingestellt, so daß dann, wenn eine Flüssigkeitsströmung oder eine Gasströmung oder eine Luftströmung vorhanden ist, die eine vorbestimmte Rate überschreitet, die Kontakte geschlossen werden und der Stromkreis geschlossen wird. Wenn die Strömung aufhört, dann bewegt die Schaufelfeder 58 den Schaufelaufbau 50 zurück in die Ruhestellung, und die Kontakte des Reedschalters 92 werden in die ursprüngliche Offenstellung zurückgeführt. Durch eine einfache Verdrahtung kann die Überwachungsvorrichtung benutzt werden, um einen Alarm oder ein Signal zu aktivieren, oder um eine Dämpfungsvorrichtung oder ein Ventil zu betätigen. Wenn die Vorrichtung 10 mit einem Absperr-Relais gekoppelt ist, kann sie benutzt werden, um Motoren, Pumpen oder Maschinen anzulassen oder anzuhalten. Die Vorrichtung kann benutzt werden, um eine unbemannte Anlage zu überwachen und gegenüber Beschädigungen zu schützen. Durch Änderung der Lage des Schalteraufbaus 12 und Einstellung in die Ruhekontaktstellung läßt sich eine weitere Zahl möglicher Steuerungen erreichen.
Wenn die Einheit 10 in kleinere Rohrleitungen eingesetzt wird, ist es wahrscheinlich, daß der Schaufelabschnitt 52 an Ort und Stelle abgeschnitten wird, um zu verhindern, daß der Schaufelaufbau 50 an den Wänden des Rohrleitungsaufbaus anstößt. Es kann eine Schablone vorgesehen werden, um die jeweiligen Punkte anzuzeigen, an denen der Schaufelteil 52 geschnitten werden muß, je nach der Größe des Rohres, an dem die Vorrichtung 10 eingebaut werden soll.
Es ist zweckmäßig, daß die Vorrichtung 10 auf Rohrleitungen abgestimmt ist, deren Innendurchmesser etwa ½ Zoll bis etwa 2 Zoll beträgt.
Die Überwachungsvorrichtung 10 ist überraschend kompakt, massiv ausgebildet und kann jahrelang auch in kritischen Anwendungen betriebssicher arbeiten. Der Sensorkörper 14 ist massiv hergestellt und von einem Ende nach dem anderen nicht porös und demgemäß leckstromfrei, und es wird verhindert, daß das Strömungsmedium der Rohrleitung den Schalteraufbau 12 berührt. Der Monitor 10 ist frei von mechanischem Leckstrom, wobei der einzige sich bewegende Teil die Schaufelanordnung 50 ist und die von ihr getragenen Komponenten einschließlich Schaufel 52 und Magnet 54. Je nach der Art und Weise der Benutzung, die dem Anwender freisteht, wird ein Schließen oder Öffnen des hermetisch abgedichteten Reedschalters 92 des Schalteraufbaus 12 bewirkt, wenn die Strömung ansteigt oder abfällt und der Magnet 54 sich von dem Ende 24 des Sensorkörpers 14 bewegt und der Schalteraufbau 12 für das Magnetfeld des Magneten genügend durchlässig ist, wobei der Schalteraufbau 12 außerhalb des Sensorkörpers 14 angeordnet ist. Die Aktivierung des Schalteraufbaus 12 ist einstellbar, da der Schalteraufbau 12 bewegt werden kann, um den Reedschalter 92 in die gewünschte Ruhestromstellung oder Arbeitsstromstellung zu überführen, und der Benutzer kann die Stellung bestimmen, die er für den jeweiligen Betrieb benötigt, für den die Vorrichtung 10 vorgesehen wird. Dies schafft die Möglichkeit, die Überwachungseinrichtung 10 so zu eichen, daß eine Triggerung entweder beim Ansteigen oder Abfallen der Strömungsmittelrate erfolgt, je nach den speziellen Erfordernissen, und der Schalteraufbau 12 ist so angeordnet, daß eine deutliche Anzeige geliefert wird, in welcher Stellung sich der Schalteraufbau 12 befindet, nämlich in der Ruhestromstellung oder in der Arbeitskontaktstellung des Sensors, so daß eine sichere Arbeitsweise in der gewünschten Stellung gewährleistet wird. Außerdem ist eine Wartung und Eichung der Überwachungseinrichtung 10 leicht durchführbar.
Auch der Schalteraufbau 12 kann leicht geeicht oder insgesamt vom Sensorkörper 14 entnommen werden, um inspiziert oder ausgewechselt zu werden, ohne daß es erforderlich wäre, die Rohrleitung abzuschalten, in die die Vorrichtung 10 eingebaut ist.
Es ist zweckmäßig, daß eine in voller Größe angeordnete schneidbare Schaufel oder Fahne aus rostfreiem Stahl zusammen mit einer entnehmbaren Schablone zusammen mit den übrigen Teilen der Überwachungseinrichtung 10 geliefert wird, wenn eine Installation an der Baustelle beabsichtigt ist. Die Überwachungsvorrichtung 10 ist auch in idealer Weise geeignet für OEM-Anwendungen, da die Vorrichtung 10 für zahlreiche Anwendungen eingestellt und benutzt werden kann.
Die vorstehende Beschreibung und die Zeichnungen stellen nur ein Ausführungsbeispiel dar, und die Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, außer wenn die Ansprüche in der Weise beschränkt sind, und dem Fachmann ist es klar, daß Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (7)

1. Strömungsüberwachungsvorrichtung mit einem langgestreckten Sensorkörper (14), der quer zu einer Leitung angeordnet werden kann, durch die das zu überwachende Strömungsmittel strömt, wobei der Sensorkörper aus nicht-magnetischem Material besteht und eine Bohrung definiert, die sich in Längsrichtung erstreckt und an einem Ende offen und am anderen Ende geschlossen ist, und wobei der Sensorkörper an seinem geschlossenen Ende eine mit einem Reedschalter ausgestattete Schaltvorrichtung aufweist, die seitlich zum Sensorkörper zwischen einer Arbeitskontaktstellung (NC) und einer Ruhekontaktstellung (NO) einstellbar ist, und wobei der Sensorkörper schwenkbar innerhalb seiner Bohrung einen Schaufelaufbau schwenkbar in einer Ebene lagert, die im wesentlichen koplanar zur Strömungsrichtung durch die Leitung ist, und wobei der Schaufelaufbau an einem Ende eine Schaufel besitzt, die aus dem offenen Ende vorsteht, während ein Permanentmagnet benachbart zum anderen Ende der Schaufel benachbart zum geschlossenen Ende des Sensorkörpers angeordnet ist, um die magnetische Aktivierung der Schaltvorrichtung in der gewünschten Schaltfunktion durchzuführen, wobei die Schaufelanordnung unter der Wirkung einer Vorspannfeder steht, die der Wirkung der Strömung entgegenwirkt, und mit Mitteln zum Festklemmen der Schaltvorrichtung am Sensorkörper, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Schaltvorrichtung aus einem langgestreckten Gehäuse besteht, das eine in Längsrichtung verlaufende Bohrung zwischen den Enden definiert, wobei ein Reedschalter in der Gehäusebohrung angeordnet ist, der mit nach außen führenden Zuführungsleitungen versehen ist, die aus einem Ende des Gehäuses vorstehen, und wobei der Reedschalter auf der Seite des Gehäuses so angeordnet ist, daß er eine Stellung aufweist, die dem Bewegungspfad des Magneten bei der Schwenkbewegung der Schaufel am nächsten liegt, wobei diese Seite des Gehäuses die Schaltseite des Gehäuses ist,
  • - das Gehäuse einen ersten (150, 152) und zweiten (144, 146) Anschlag definiert, die auf beiden Seiten des Sensorkörpers befindlich sind, um körperlich mit dem Sensorkörper in Berührung gebracht zu werden, wenn die Schaltvorrichtung auf Ruhekontaktbetrieb bzw. Arbeitskontaktbetrieb des Reedschalters eingestellt ist,
  • - der Reedschalter in Längsrichtung des Gehäuses so angeordnet ist, daß seine Ruhekontaktfunktion erhalten wird, wenn die ersten Gehäuseanschläge (150, 152) am Sensorkörper (14) angreifen,
  • - und das Gehäuse gegenüber der Schaltseite Kennzeichnungsmarken aufweist, die der Lage von erstem und zweitem Anschlag entsprechen.
2. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Anschläge jeweils gegenüberliegende Flansche aufweisen, die von den Gehäuseseiten vorstehen, die zwischen der Schaltseite und der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses liegen.
3. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnungsmarken auf einem Etikett angebracht sind und die Einstellung des Reedschalters in beiden Schaltstellungen kennzeichnen, wenn die Schaltvorrichtung in Längsrichtung bewegt wird, um einzeln die jeweiligen ersten und zweiten Anschläge in körperliche Berührung mit dem Sensorkörper zu bringen.
4. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorkörper außen Kennzeichnungsmarken aufweist, um die relative Einbaulage zur Strömung anzugeben, die angezeigt werden soll.
5. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Schaltvorrichtung gegenüber dem Sensorkörper festzuklemmen, und diese Klemmittel folgende Teile umfassen:
  • - der Sensorkörper ist an seinem geschlossenen Ende mit einem Querschlitz ausgestattet, in dem gleitbar die Schaltvorrichtung aufgenommen wird, wobei die Schaltseite des Gehäuses auf dem Grund des Schlitzes gleitet,
  • - der Schlitz verläuft parallel zur Schwenkebene des Schaufelaufbaus und
  • - des ist eine Kappe mit Klemmschrauben vorgesehen, um die Schaltvorrichtung fest am Sensorkörper festzuklemmen.
6. Strömungsüberwachungsvorrichtung, die einen langgestreckten Sensorkörper aufweist, der quer mit einem Ende an einer Leitung festlegbar ist, durch die das zu überwachende Strömungsmittel fließt, wobei der Sensorkörper aus nicht- magnetischem Material besteht und eine Bohrung definiert, die sich in Längsrichtung erstreckt und an einem Ende offen und am anderen Ende geschlossen ist, und wobei der Sensorkörper an seinem geschlossenen Ende einen Schaltaufbau mit Reedkontakt in einem langgestreckten Gehäuse aufweist, das in Längsrichtung quer zum Sensorkörper zwischen einer Ruhekontaktstellung (NC) und einer Arbeitskontaktstellung (NO) verstellbar ist, wobei der Sensorkörper in seiner Bohrung schwenkbar in der Ebene der Strömung durch die Leitung einen Schaufelaufbau lagert, von dem eine Schaufel aus dem offenen Ende vorsteht, während ein Permanentmagnet benachbart zum anderen Ende des Schaufelaufbaus benachbart zum geschlossenen Ende des Sensorkörpers angeordnet ist, um durch Magnetwirkung den Schaltaufbau in die gewünschte Schaltfunktionsstellung zu überführen, und wobei eine Feder im Sensorkörper gelagert ist, um der Schwenkbewegung des Schaufelaufbaus durch die Strömung entgegenzuwirken, und wobei Mittel vorgesehen sind, um den Schalteraufbau fest auf dem Sensorkörper zu verklemmen, wobei ein Verfahren vorgesehen ist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
  • - der Schalteraufbau so gestaltet wird, daß seine Einstellbewegung begrenzt ist, um eine Positionsanzeige zu liefern, wenn die Schaltvorrichtung relativ zum Sensorkörper so angeordnet wird, daß abwechselnd eine Ruhekontaktstellung und eine Arbeitskontaktstellung hergestellt wird,
  • - am Äußeren des Schalteraufbaus Kennmarken angeordnet werden, die diese Stellungen anzeigen und
  • - der Schalteraufbau in einer der Stellungen angeordnet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalteraufbau abwechselnd in die eine oder die andere Stellung überführt wird.
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