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Strömungsüberwachungsgerät für Gase und Flüssigkeiten
Die Erfindung
bezieht sich auf ein Strömung überwachungsgerät für Gase und Flüssigkeiten, bei
dem eine der Geschwindigkeit einer annähernd ungedrosselten Strömung ausgesetzte
Fühlfahne mit außerhalb des vom zu überwachenden Medium durchströmten Meßraumes
angeordneten Gegengewichten versehen ist und die Achse derFühlfahne einen ebenfalls
außerhalb des Meßraumes angeordneten elektrischen Kontakt betätigt.
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Bekannt sind mit Drosselorganen oder beweglichen Stauscheiben arbeitende
Überwachungsgeräte, die gegebenenfalls auch Schaltungen selbsttätig durchführen;
aber solche Geräte verursachen Stoß verluste in der Strömung und sprechen auf schwache
Strömungen nur schwer an und sind auch nicht lageunempfindlich, besonders wenn sie
mit Meßgewichten oder Flüssigkeitsschaltern arbeiten.
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Gewichtsausgleich der beweglichen Teile ist bei diesen Geräten nicht
vorgesehen. Diese Geräte dienen z. B. zum Messen der Durchflußmenge u. dgl.
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Bei Strömungsüberwachungsgeräten mit einer einer annähernd ungedrosselten
Strömung ausgesetzten Fühlfahne ist es bekannt, das Drehmoment der Fühlfahne durch
eine Feder oder ein Gewicht zutn Zwecke der Messung aufzunehmen. Hierbei ist aber
das Gewicht der Fühlfahne nicht durch ein Gegengewicht ausgeglichen, so daß ein
solches Gerät lageempfindlich ist.
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Bei anderen ähnlichen Geräten ist ein Ausgleichgewicht für die Fühlfahne
in einer seitlichen Ausbuchtung des durchströmten Rohres angeordnet, jedoch ist
dieses Ausgleichgewicht fest an einem
Hebelarm der Schwenkachse
der Fühlfahne angeordnet, so daß kein vollständiger Gewichtsausgleich für die Fühlfahne
erreichbar ist. Die Strömung wird außerdem durch die seitliche Ausbuchtung des Rohres
gestört, und das Gewicht und die Fühlfahne greifen auch bei vollständiger Parallelstellung
der Fahne mit der Strömung in diese störend ein. Auch eine Meßfeder ist um die Achse
der Fühlfahne gewickelt und liegt ebenfalls zum Teil in der Strömung.
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Bei Meßgeräten irgendwelcher Art, z. B. Dreheisenmeßwerken, Drehspulgeräten
u. dgl., ist es bekannt, den Zeiger und'die mit ihm verbundenen drehbaren Teile
durch zwei unter verschiedenen Winkeln zur Drehachse verstellbaren Gegengewichten
auszugleichen, so daß der Zeiger nebst den damit fest verbundenen Antriebsteilen
vollständig ausbalanciert werden kann. Auf Strömungsfiberwachungsgeräte und den
Ausgleich der Fühlfahne ist dies bisher nicht angewandt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Gerät zu schaffen,
das sehr empfindlich arbeitet und dabei doch lageunabhängig ist, so daß unter Vermeidung
der bei den bekannten Strömungsüberwachungsgerätell auftretenden Nachteile ein einwandfreies
Ansprechen zur Schaltung anderer Geräte mit Sicherheit gewährleistet wird und gleichzeitig
eine einfache Anpassung an den jeweiligen Einbauort sowie die Betriehsverhältnisse
möglich ist.
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Bei einem Strömungsüberwachungsgerät der eingangs genannten Art geschieht
dies erfindungsgemäß durch die Verwendung einer auf die Achse drehend einwirkenden
Feder sowie zweier stumpfwinklig und symmetrisch zum ausgleichenden Glied an der
Achse angeordneter verstellbarer Ausgleichgewichte, jedoch in einer solchen Anordnung,
daß sowohl die Ausgleichgewichte als auch die Feder außerhalb des vom zu überwachenden
Medium durchströmten Meßraumes auf die Achse der Fiihlfalze einwirkend getrennt
fär sich einstellbar sind und die Achse ihrerseits über einen auf ihr befestigten
Exzenter und ein diesen umgebendes Kugellager auf den Kontakt einwirkt.
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Dies hat den Vorteil, daß das Gerät nicht nur vollkommen lageunempfindlich
ist, sondern auch von störenden auf Ausgleichgewichte u. dgl. wirkenden Strömungskräften
vollkommen befreit ist, so daß daß Gerät in beliebig gerichteten Kanälen voll beliebigem
Durchmesser und zur Überwachung der Strömung von beliebigen Gasen und Flüssigkeiten
ohne Änderung der Windfahne nebst Kontaktantriebsglied und Gewichtsausgleich verwendbar
ist, und daß auch bei entsprechender Wahl der Spannung der Meßfeder die Geschwindigkeit
der Strömung meßbar bzw. regelbar ist. Das Gerät ist dabei sehr ansprechempfindlich,
da dem Ausschlag der Fühlfahne stets nur die Feder entgegenwirkt und das den Exzenter
umgebende Kugellager praktisch reibungslos auf den flüssigkeitsfreien Kontakt einwirkt.
Infolge der vielseitigen Verwendbarkeit für verschiedene Kanalgrößen und Kanalrichtungen
brauchen jeweils nur wenige Geräte auf Lager gehalten zu werden. Ein solches Gerät
kann z. B. beim Einsetzen oder Ausbleiben eines Wind-, Dampf-, Gas- oder Flüssigkeitsstromes
unmittelbar oder über ein Relais zum Ein- oder Ausschalten einer Heiz- oder Kühivorrichtung,
zur Signalgabe od; dgl. dienen und arbeitet sehr zuverlässig.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es zeigt
Fig.- I einen Längsschnitt durch ein Strömungsüberwachungsgerät und Fig. 2 eine
Vorderansicht dazu.
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An einen abnehmbaren Deckel 2 einer Rohrwandung 3 ist eine Nahe 4
angeschraubt, in deren Bohrung 5 mittels Kugellager 6 und 7 eine Achse 8 einer tragflügelartigen
Fiihlfahne g aus Blech od. dgl. gelagert ist. Die Fühlfahne kann hohl ausgebildet
sein und ist in verschiedenen Verdrehungsstellungen auf der AchseS mittels Schrauben
10 feststellbar, so daß sie waagerechtell, senkrechten oder irgendwie verlaufenden
Rohren, durch die Luft, Gas oder Flüssigkeit strömt, anpaßbar ist.
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Das Gewicht der Fahne g ist durch an einer Nabe 11 der Achse 8 an
Hebelarmen I2 und I3 verschraubbaren Gegengewichten 14 und 15 nach Belieben zum
Teil oder vollständig ausgleichbar, so daß die Empfindlichkeit der Fühlfahne nach
Belieben einstellbar ist. Die Hebelarme 12 und I3 der Nabe II sind zu diesem Zwed
unter verschiedenen Winkeln auf der Nahe angeordnet, so daß der Schwerpunkt des
drehbaren Fühlers stets genau in die Mittellinie der Achse 8 gebracht werden kann.
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Die Gewichte 14 und 15 sind durch Stiftscbrauben r6 und I7 in den
eingestellten Lagen feststellbar.
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Die Nahe in ist durch eine Schraube 35 in verschiedenen Verdrehungsstellungen
feststellbar.
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Eine schwache Feder 18 ist an einem Bolzen 19 des Deckels 2 befestigt
und in verschiedene radiale Bohrungen 20 der Nahe IS einhäugbar, so daß ihre Spannung
nach Bedarf verändert werden kann.
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Diese Anordnung ist besonders auf ortsveränderlichen Anlagen, z. B.
Schiffen, wertvoll, da hierdurch Massenkräfte ausgeschaltet werden können, und zwar
dadurch, daß der Schwerpunkt des gesamten drehbaren Fühlersystems genau in die Mittellinie
der Achse 8 gebracht und die Empfindlichkeit des Fühlersystems durch die Einstellung
der Spannung der Feder Ig geregelt wird. Die Feder kann an dem LagerS auch durch
einen versetzbaren Bolzen od. dgl. befestigt sein.
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Auf der Achse 8 ist eine exzentrische Nabe sI iii verschiedenen Verdrehungsstellungen
mittels einer Schraube 22 festklemmbar, und auf der Nabe sitzt ein Kugellager23,
das mit einem federnden Kontakthebel 24 zusammenarbeitet, derart, daß bei Verdrehung
der Fühlfahneg der Kontakthebel 24 mit geringsten Reibungsverlusten in verschiedene
Ausschlaglagen gebracht wird.
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Die Kontaktfeder 24 ist mittels eines Winkels 25 an dem Deckel 2
befestigt und trägt einen oder zwei Regelkontakte 26 bzw. 26' mit einer Stromzuführung
27. Ein fester Gegenkontakt 28 mit einer Stromleitung 29 ist an einem Winkel 30
des Dekkiels 2 befestigt. Ein weiterer Gegenkontakt 28' mit
einer
Stromleitung 29' kann in ähnlicher Weise vorgesehen sein.
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Auf dem Winkel 30 ist ferner ein permanenter Magnet 3I mittels einer
Schraube 32 befestigt, der mit eisernen Polen des Federhebels 24 in bekannter Weise
zusammenarbeitet, um eine momentane Öffnung und Schließung der Kontakte26, 28 zu
erzielen.
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Ein Stift 33 ist quer durch die Achse 8 gesteckt und arbeitet mit
einer versetzbaren Stiftschraube 34 der Nabe4, die als Anschlag dient, zusammen,
so daß der Ausschlag der Fühlfahne g begrenzt ist.
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Die gezeichnete Ausführungsform ist besonders auf ortsveränderlichen
Anlagen, z. B. Schiffen, brauchbar.
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Bei ortsfesten Anlagen kann statt des Hebel-oder Federkontaktes 24,
26, 26' mit festen Gegenkontakten 28, 28' eine zwei- oder dreipolige kreisförmige
Quecksilberschaltröhre auf der Achse 8 unter verschiedenen Verdrehungsstellungen
festklemmbar sein, so daß die Quecksilbermasse die Kontaktgabe bewirkt.
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Das tjberwachungsgerät kann beispielsweise dazu dienen, bei Vorhandensein
einer Strömung in einem Rohr einen Heizkörper oder einen sonstigen Betriebsstrom
unmittelbar oder über ein Relais einzuschalten und bei Fortfall der Strömung auszuschalten
oder umgekehrt, oder es kann bei Vorhandensein einer Strömung in dem Rohr 3 ein
Signal eingeschaltet und bei Fortfall der Strömung ein anderes Signal eingeschaltet
werden. Es kann auch gleichzeitig mit dem Einschalten und Ausschalten des Betriebsstromes
ein zugehöriges Signal geschaltet werden.