DE8710768U1

DE8710768U1 - Schwebekörperdurchflußmesser

Info

Publication number: DE8710768U1
Application number: DE8710768U
Authority: DE
Original assignee: Meister Stroemungstechnik 6464 Linsengericht De GmbH
Current assignee: Meister Stroemungstechnik 6464 Linsengericht De GmbH
Priority date: 1987-08-06
Filing date: 1987-08-06
Publication date: 1987-09-24

Description

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Meister Strömungstechnik
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Beschreibungt

Die Erfindung betrifft einen SchWebekörperdüfchflußmesser mit einem in einem Rohrstück entgegen der Kraft einer Druckfeder verschiebbaren Auftriebskörper, der in dem Rohrstück einen Ringspalt bildet und an dem wenigstens ein Permanentmagnet zur Betätigung eines an dem Rohr außen angeordneten Fühlers/ insbesondere eines Schutzgaskontakts, angebracht ist.

Derartige Strömungsmesser werden verwendet, um den Durchfluß eines Mediums möglichst unabhängig von dessen Druck zu messen und insbesondere zu überwachen, ob gewünschte Wasserströmungen in Schweißmaschinen, Induktionserwärmungsanlagen, Hochfrequenzgeneratoren, Kondensatoren, Transformatoren, Kompressoren, Durchlauferhitzern,Dampferzeugern, Ultrazentrifugen auftreten. Die Strömungswächter können weiter eingesetzt werden zur Überwachung von Sperrmedien bei Dichtungen sowie zur Überwachung eines Pumpentrockenlaufs, von Motorkühlsystemen, Mischanlagen oder Hydrauliksystemen.

In einem bekannten Schwebekorperdurchflußntesser der eingangs genannten Gattung ist der Schwebekörper kolbenförmig mit einer Kolbenstange ausgebildet, die in einem oberen Gewindering geführt wird. Der Kolben und ein an diesem unten befestigter Permanentmagnet können sich auf einem unteren Gewindering abstützen. Zwischen dem Kolben und dem oberen Gewindering ist eine Druckfeder angeordnet,und zwar so, daß sie die Kolbenstange umgibt und an dieser anliegt. Statt des oberen Gewinderinges kann auch eine andere Führung der Kolbenstange vorgesehen sein. In jedem Fall ergibt sich infolge der geführten Kolbenstange eine verhältnismäßig große Baulänge des Schwebekörperdurchflußmessers. Infolge der an der Kolbenstange anliegenden

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Druckfeder treten Reibungskräfte auf, welche die Schalthysterese vergrößern Und die Genauigkeit des Schwebekörperdurchflußmessers herabsetzen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwebekörperdurchflußmesser der eingangs genannten Gattung so weiterzubilden, daß diese bei kleiner Baugrößg eine verbesserte Genauigkeit insbesondere durch Herab- &ldquor;

setzung der Reibungskräfte aufweist, welche bei der Ver-Schiebung des Schwebekörpers infolge des Durchflusses zu überwinden sind. Dieser Schwebekörperdurchflußmesser soll darüber hinaus herstellungsgünstig sein, d.h. keine komplizierte Fertigung erfordern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwebekörper becherförmig mit einem Boden ausgebildet ist, daß in dem Schwebekörper mindestens ein Ringmagnet eingelegt ist und daß sich die zwischen dem Ringmagneten i

und einem oberen Gewindering in dem Rohr abstützende Druckfeder nur an ihrem unteren Ende und an ihrem oberen Ende seitlich in dem Schwebekörper bzw. in dem Gewinde- I

ring geführt ist und im übrigen in dem Rohr frei, d.h. nicht an dessen Innenwand anliegend angeordnet ist.

Durch diese Ausbildung des Schwebekörperdurchflußmessers wird dessen Baulänge herabgesetzt, da der Schwebekörper keine gesonderten, aus ihm herausragenden Führungselemente aufweist. Die Führung des Schwebekörpers erfolgt vielmehr durch diesen selbst, gegebenenfalls mit vorteilhaft aus der Innenwand des Rohrs ausgeformten Rippen. Darüber hinaus bilden der Schwebekörper und die Druckfeder praktisch eine geführte Einheit, da das untere Ende der Druckfeder seitlich in dem becherförmigen Schwebekörper geführt ist und das obere Ende der Druckfeder eine ähnliche Führung in dem oberen Gewindering findet. Durch diese Führungen

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der Druckfeder treten keine nennenswerten Reibungskräfte auf. Darüber hinaus ist die Druckfeder so dimensioniert, daß sie auch dann, wenn sie unter der Wirkung des Durchflusses zusammengedrückt wird, nicht durch Aüfbäüchung an der Innenwand des Rohrs zur Anlage gelangen kann. Vorzugsweise ist die Druckfeder mit einem Länge zu Durchmesserverhältnis von 2 : 1 ausgebildet.

Die Druckfeder ist weiterhin nach Anspruch 3 vorzugsweise so zu dimensionieren, daß ihre Windungen unter Belastung nicht aufeinanderliegen, d.h. daß die Druckfeder nicht auf Block geht. Die Belastung ist hierbei die Kraft, die durch den Auftriebskörper unter der Wirkung des maximalen Durchflusses auf die Druckfeder ausgeübt wird. Durch diese Dimensionierung der Druckfeder wird gewährleistet, daß die Strömung durch die Windungen der Druckfeder hindurch erfolgen kann und keine Druckdifferenzen hervorrufenden Stauungen auftreten.

Der Schwebekörper ist oben, wo er das untere Ende der Druckfeder aufnimmt, vorzugsweise nach innen angefast. Dadurch kann die Druckfeder reibungsarm und ohne Verhaken in den becherförmigen Schwebekörper hinein zusammengedrückt werden, wenn sich dieser Schwebekörper unter der Wirkung des Durchflusses in Richtung auf die Druckfeder bewegt.

Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß in vorteilhafter Weise die Druckfeder auch dazu dient, den in den Schwebekörper eingelegten Ringmagneten in diesem festzuhalten* Vorzugsweise sind in den Schwebekörper zwei Ringmagnete eingebracht, deren magnetische Wirkung auf den außerhalb des Rohrs angeordneten Fühler, insbesondere einem magnetisch betätigbaren Schutzgaskontakt, groß ist.

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·< 1 Der becherförmige Schv/ebekörper weist vorzugsweise in

I seinem Boden eine Bohrung auf und hat im oberen Bereich>

I d.h. oberhalb des eingelegten Ringmagneten, seitliche

I Durchströmböhrüngen. Der Schwebekörper wird also düfeh

;| ' B das Strömende Fluid nicht nur außen Umströmt, vielmehr

i erfolgt die Strömung auch durch den Schwebekörper und

I den eingelegten Ringmagneten hindurch. Durch die Über-

5] strömbohrungen kann ein Strömungsausgleich zwischen der

\ äußeren Strömung und der inneren Strömung stattfinden.

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fi tier Schwebekörper kann außen nach Anspruch 5 zylindrisch

h geformt sein. Statt dessen kann er aber auch als Vielkant

1 nach Anspruch 6 ausgebildet sein, wobei die Kanten parallel

j zu einer Mittelachse des Schwebekörpers verlaufen. Durch

\ 15 die Form der Außenwand des Schwebekörpers wird der Ringspalt zwischen dem Schwebekörper und der Innenwand des f Rohrs definiert. Durch Auswahl des Schwebekörpers, d.h.

\ dessen äußerer Formgebung kann bei unverändertem Rohr stück

■| des Schwebekörperdurchflußmessers dessen Meßbereich bzw.

? 20 Regelbereich in wenig aufwendiger Weise den jeweiligen \ Erfordernissen angepaßt werden. - Um nicht nur eine

■&Idigr; bestimmte Stellung des Schwebekörpers in dem Rohrstück

I zu erfassen, kann der an diesem Rohrstück außen angeordnete

Fühler in Längsrichtung des Rohrs verschiebbar, d.h. exni 25 stellbar sein. Die Einstellung kann durch eine Skala an der Außenseite des Rohrs abgelesen werden.

Ein Ausführungsbeispiel des erfine ^ngsgemäßen Schwebekörperdurchflußinessers wird im folgenden anhand einer 30 Zeichnung mit vier Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den SchwebekÖrperdurch-

flußmesser,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil des Schwebekörper-35 durchflußmessers, nämlich das Rohrstück,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen weiteren Teil des

Schwebekörperdurchflußmessers, nämlich auf den :

Schwebekörper, und
Fig. 4 eine Ansicht von unten auf ein Element des Schwebe- ] körperdurchflußmessers, nämlich den oberen Gewindering.

In den Figuren 1 und 2 ist mit 1 ein außen sechskantförmiges Rohrstück bezeichnet, welches oben und unten mit je einem Innengewinde 2 bzw. 3 versehen ist. In das Innen- * gewinde ist jeweils ein oberer Gewindering 4 , bzw. ein unterer Gewindering 5 eingedreht. Außerdem kann an dem oberen und an dem unteren Innengewinde 2 bzw. 3 der Anschluß < des Schwebekörperdurchflußmessers an das Fluid führende

Leitungen erfolgen. .

In dem Rohrstück sind zwischen dem oberen Gewindering ein becherförmiger Schwebekörper 6 mit zwei in ihm innen liegende ; Ringmagneten 7 und 8 sowie eine Druckfeder 9 angeordnet, die sich einerseits in dem Schwebekörper auf den Ringmagneten und andererseits an dem oberen Gewindering abstützt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, liegen die im einzelnen nicht bezeichneten Windungen der Druckfeder in Längsrichtung weit auseinander. Zwischen einer Innenwand 10 des Rohrstücks und der Druckfeder befindet sich ein verhältnismäßig großer freier Raum, in dem sich die Druckfeder bei Zusammendrücken nach außen ausdehnen kann, ohne an der Innenwand 10 zur Anlage zu gelangen. Ein oberes fcnde der Druckfeder ist in einer Nut )1 in dem oberen Gewindoring seitlich geführt. Ein unteres Ende der Druckff'ier ist ebenfalls seitlich geführt, und zwar in dem Toil des becherförmigen Pchwebekörpers, der innen von den beiden Ringmagneten 7 und 8 freigelassen wird. Dieser Teil ist oben nach innen angeiast bzw. abgeschrägt/ damit _f

Windungen de* Druckfeder beim Zusamrnendrüöken leicht in &Idigr;

den Schwebekörper gleiten können. Die Stelle der Anfasung ist mit 12 bezeichnet. Zu der Ausbildung des Schwebekörpers ist noch zu bemerken, daß diese in ihrem Boden 13 eine zentrale Bohrung 14 aufweist, sowie quer dazu in ihrem

5 oberen Teil Durchstrombohrungen 15 und 16.

Außen ist an dem Rohrstück 1 ein Schaltgehäuse 17 insbesondere aus Kunststoff verschiebbar einstellbar angeordnet, in dem sich ein magnetisch betätigbarer Schutzgaskontakt befindet. Das Rohrstück 1 und der Schwebekörper 6 bestehen aus Materialien, insbesondere Metallen, welche magnetische Felder von den Ringmagneten im wesentlichen unbeeinflußt zu dem Schutzgaskontakt 18 durchlassen.

Im Ruhezustand, d.h., wenn das Rohrstück nicht von einer Strömung durchflossen wird, wird der Schwebekörper b unter der Wirkung der Druckfeder 9 gegen den unteren Gewindering gedrückt. Bei einsetzender Strömung in Richtung des Pfeils 19 wird hingegen der Schwebekörper 6 entgegen der Kraft der Feder mehr oder weniger weit angehoben, wobei ein Teil der Strömung durch die Bohrung 14 und den Schwebekörper hindurch erfolgt, ein anderer Teil hingegen zwischen einem aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Ringspalt zwischen einer Außenwand des Schwebekörpers 6 und der Innenwand 10 des Rohr stücks 1. Diese Teil strömungen vereinigen sich unterhalb des oberen Gewinderings 4, durch den sie hindurchströmen. Die Anordnung der Gewinderinge, des Schweb^körpers mit den innen liegenden Ringmagneten und der Druckfeder setzen dabei de»r Strömung nur einen gelingen Widerstand entgegen. Wenn die Druckfeder unter der Wirkung der Strömung zusammenaedrückt wird, muß hierzu im wesentlichen nur die innere Reibung der Druckfeder überwunden werden, da deren Windungen nicht an der Innenwand 10 des Rohrstücks zur Anlage gelangen. Wenn die Ringmägrtete 7 Und 8 in dem Sehwebeköfper G bis zu einer bestimmten Stelle angehoben sind;

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wird der Schutzgaskontakt 18 geschaltet, der somit das Erreichen dieser Stellung und einen korrespondierenden Durchfluß signalisiert. Sobald der Durchfluß unter diesen Wert absinkt, wobei die Ringmagnete mit dem Schwebekörpe^ durch die Druckfeder nach unten gedruckt werden, gelangt der Schutzgaskontakt 18 wieder in seinen Ruhezustand, wodurch das Unterschreiten eines vorgegebenen Durchflusses signalisiert wird. Die zu meldenden Durchflüsse können dabei durch Einstellung des Schaltgehäuses 17 in Längsrichtung des Schwebekörperdurchflußmessers, die mit 20 bezeichnet ist, eingestellt werden.

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Claims

Schutzansprüche:

1. Schwebekörperdurchflußmesser mit einem in einem Rohrstück entgegen der Kraft einer Druckfeder verschiebbaren Auftriebskörper, der in dem Rohrstück einen Ringspalt bildet und an dem wenigstens ein Permanentmagnet zur Betätigung eines an dem Rohrstück außen angeordneten Fühlers, insbesondere eines Schutzgaskontakts, angebracht ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schwebekörper (6) becherförmig mit einem Boden (13) ausgebildet ist, daß in dem Schwebekörper (6) mindestens ein Ringmagnet (7, 8) eingelegt ist und daß sich die zwischen dem Ringmagneten (7. 8) und einem oberen Gewindering (4) in dem Rohrstück (1) abstützende Druckfeder (9) nur an ihrem unteren Ende und ihrem oberen Ende seitlich in dem Schwebekörper (6) und dem Gewindering (4) geführt ist und im übrigen in dem Rohrstück (1) frei, d.h. nicht an dessen Innenwand (10) anliegend angeordnet ist.

2. Schwebekörperdurchflußmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwebekörper (6) oben (12) nach innen angefast ist.

3. Schwebekörperdurchflußmesser nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine derartige Dimensionierung der Druckfeder (9), daß ihre Windungen unter Belastung nicht aneinander liegen.

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14. Schwebekörperdurchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 - 3 , dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (13) des Schwebekörpers (6) eine Bohrung

(14) aufweist und daß im oberen Bereich des Schwebekörpers (6) seitliche Durchströmbohrungen (15, 16) angeordnet sind.

5. Schwebekörperdurchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 - 4 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schwebekörper (6) außen zylindrisch ist.

6. Schwebekörperdurchflußmesser nach einem der Ansprüche 1 - 4 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schwebekörper außen als Vielkant ausgebildet ist, wobei die Kanten parallel zu einer Mittelachse (20) des Schwebekörpers verlaufen.

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