DE976535C

DE976535C - Stroemungsueberwachungsgeraet fuer Gase und Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE976535C
Application number: DEK8569A
Authority: DE
Inventors: Erich Dr-Ing Kieback
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-01-06
Filing date: 1951-01-06
Publication date: 1963-10-31

Description

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.
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.
Gewichtsausgleich der beweglichen Teile ist bei diesen Geräten nicht vorgesehen. Diese Geräte dienen z. B. zum Messen der Durchflußmenge u. dgl.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es zeigt Fig.- I einen Längsschnitt durch ein Strömungsüberwachungsgerät und Fig. 2 eine Vorderansicht dazu.
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.
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.
Die Gewichte 14 und 15 sind durch Stiftscbrauben r6 und I7 in den eingestellten Lagen feststellbar.
Die Nahe in ist durch eine Schraube 35 in verschiedenen Verdrehungsstellungen feststellbar.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die gezeichnete Ausführungsform ist besonders auf ortsveränderlichen Anlagen, z. B. Schiffen, brauchbar.
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.
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.

Claims

PATENTANSPRUCH: Strömungsüberwachungsgerät 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 der Fühlfahne einen ebenfalls außerhalb des Meßraumes angeordneten elektrischen Kontakt betätigt, gekennzeichnet durch die Verwendung einer auf die Achse drehend einwirkenden Feder sowie zweier stumpfwinklig und symmetrisch zum auszugleichenden Glied an der Achse angeordneten, verstellbaren Ausgleichgewichten, jedoch in einer solchen Anordnung, daß sowohl die Ausgleichgewichte (14, 15) als auch die Feder (I8) außerhalb des vom zu überwachenden Medium durchströmten Meßraumes auf die Achse (8) der Fühlfahne (g) einwirkend getrennt für sich einstellbar sind und die Achse (8) ihrerseits über einen auf ihr befestigten, ebenfalls verstellbaren Exzenter (21) und ein diesen umgebendes Kugellager (23) auf den Kontakt einwirkt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 518897, 5599ion 585 523; französische Patentschriften Nr. 562 429 745 170; schweizerische Patentschriften Nr. 1 II ski3, 174699, I77 303n 262 3I4; Wünsch und Rühle, »Meßgeräte ini Industriebetrieb«, I936, S. 12 und I86.