DE1690141B2 - Permanentmagnetische schaltvorrichtung fuer schutzgasmagnetschalter, vornehmlich in stroemungs-, druck- oder niveauwaechtern - Google Patents

Description

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ten an einen quer zur Bewegungsrichtung der Kugel Wirkungsweise einer solchen Einrichtung ist ähnlich, eingebauten Schutzgasmagnetschalter herankommen nur daß eine Betätigung des oberhalb der Kugel 10 will. liegenden Schutzgasmagnetschalters durch den in die

Zur Betätigung der Schutzgasmagnetschalter kön- Kugel 10 eingebauten Magneten 12 erfolgt, wenn nen diese senkrecht zur Verschieberichtung dar Ku- 5 diese Kugel durch die Strömung, den Druck oder das geln unterhalb und/oder oberhalb derselben an- Niveau angehoben wird. Bei Nachlassen der treibengeordnet werden. Es kanu dabei ein oder es können den Kraft kehrt die Kugel in ihre alte Lage zurück auch mehrere Schutzgasmagnetschalter unterhalb und bewirkt damit eine Rückschaltung des eingebau- und oberhalb der Kugeln eingebaut werden. An- ten Schutzgasmagnetschalters. Bei dieser Ausfühdererseits ist es auch möglich, ein oder mehrere Ma- io rungsform kann der Schutzgasmagnetschalter auch gnetschalter in Vorschubrichtung der Kugeln koaxial außerhalb des eigentlichen Strömungsraumes anmit dem Vorschubweg der Kugeln anzuordnen. An geordnet werden.

Stelle von zwei Kugeln können auch drei oder meh- Endlich ist es möglich, sowohl unterhalb der bei-

rere angeordnet sein, wobei die letzte sich auf einer den Kugeln als auch oberhalb der beiden Kugeln je Schraubenfeder abstützen kann, um das Gerät la- 15 einen oder mehrere Schutzgasmagnetschalter angeunabhängig einbauen und betreiben zu können. zuordnen, um bei den unterschiedlichen Lagen der Der Durchmesser der verwendeten Kugeln im Gerät beiden Kugeln entsprechende Schaltimpulse zu erhalkann unterschiedlich sein. Beispielsweise kann die er- ten.

ste vom Medium zuerst beaufschlagte Kugel einen Die Schaltpunkte einer solchen Strömungsüberwa-

kleineren oder größeren Durchmesser haben als die 20 chungseinrichtung können durch den Durchmesser weiteren Kugeln. der Kugel im Verhältnis zum Innendurchmesser des

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele zeigen Strömungsrohres 2 beeinflußt werden. Ist der Durcheinige Möglichkeiten zur Verwendung der vorliegen- messer der Kugeln vergleichsweise klein zu diesem den Erfindung. A b b. 1 zeigt einen Strömungswäch- Durchmesser des Strömungsrohres 2, so ist für ein ter, bei dem von der Lehre der Erfindung Gebrauch 25 Anheben der Kugeln eine weitaus größere Strögemacht ist. In einen Ventilkörper 1 ist ein Strö- mungsmenge erforderlich, als wenn der Durchmesser mungsrohr 2 eingesetzt, welches in ein Kopfstück 3 der Kugeln im Verhältnis zum Innendurchmesser des hineinragt und beispielsweise durch eine Ausdeh- Rohres 2 groß, d. h. praktisch angepaßt ist. Naturgenung4 in diesem Kopfstück zentriert ist. In einem maß kann der Schaltpunkt auch zusätzlich durch als flüssigkeitsdichten Rohr 5 ist ein Schutzgasmagnet- 30 Nebenschluß wirkende Strömungsöffnungen im schalter 6, der als öffner, Schließer oder Umschalter Schaltrohr 2 beeinflußt werden, wie beispielsweise ausgebildet ist, untergebracht. Das fiüssigkeitsdichte bei 19 gezeigt. Durch einen solchen Nebenschluß ist Rohr hält dabei gleichzeitig das Strömungsrohr 2, die zum Anheben der Kugeln erforderliche Gesamtweiches in den Sitz 7 des Ventilkörpers 1 mittels strömungsmenge wesentlich vergrößert, eines O-Ringes8 eingedichtet ist. Auf dem flüssig- 35 Grundsätzlich ist auch eine Einstellung der Strökeitsdichten Rohr 5 liegen die beiden Kugeln 9 und mungsmengen am eingebauten Gerät möglich, wenn 10, in die die axial magnetisierten Magnete 11 und beispielsweise solche Nebenschlüsse, wie sie bei 19 12 eingesetzt sind. An den Stellen 13 und 14 befindet dargestellt sind, mit einem konischen Bolzen mehr sich ein Nordpol, wenn sich an den Stellen 15 und 16 oder weniger im Betrieb verschlossen werden. Solche ein Südpol befindet. Unabhängig von der Bewegung 40 konischen Bolzen können über Stopfbuchsen eingeder Kugeln in Richtung des Pfeiles 17 bleibt die führt oder stopfbuchslos durch Drehen oder Axial-Achsrichtung der beiden Magnete 1) und 12 prak- verschiebung von außen mehr oder weniger tief in tisch immer definiert erhalten. die Nebenschlußöffnungen eingeführt werden. Hierin dem Strömungsrohr 2 befinden sich beispiels- bei verändert sich der Durchströmquerschnitt des weise an der Stelle 18 Durchtrittsöffnungen, durch 45 Nebenschlusses.

die das flüssige oder gasförmige Medium hindurch- Bei dem dargestellten Beispiel der A b b. 1 sind

treten kann, nachdem es die Kugeln 9 und 10 so weit die Schutzgasmagnetschalter quer zur Vorschubnchnach oben angehoben hat, daß die untere Kugel 9 tung der Kugeln angeordnet. Sie können jedoch auch diesen Durchlaß freigibt. Die Durchtrittsöffnungen in Richtung des Vorschubweges der Kugeln angeord-18 können kreisförmige Löcher oder gefräste Schlitze 50 net werden, und zwar dann zweckmäßig außerhalb sein. des Strömungsraumes auf den Umfang des Kopfstük-

Der oder die Schalter 6 im flüssigkeitsdichten kes 3 verteilt.

Rohr 5 werden betätigt, wenn die untere Kugel auf Auch für die Überwachung des Niveaus können

dem Rohr 5 aufliegt. Sobald das Medium die Kugeln entsprechende, in Behälter einbringbare Einrichtunanhebt, erfolgt eine Schaltung des oder der eingebau- 55 gen verwendet werden. A b b. 2 zeigt eine solche ten Magnetschalter. Läßt der Flüssigkeitsstrom, der Einrichtung, bei der die Kugeln 21 und 22 wiederum Druck oder das Niveau nach, so senken sich die bei- mit axial magnetisierten Permanentmagneten 23 und den Kugeln wieder so weit ab, daß die untere Ku- 24 bestückt sind. Diese befinden sich in einer stängel 9 auf dem flüssigkeilsdichten Rohr S aufsetzt und genförmigen Führung 25, die aus drei oder vier Standamit eine Schaltung des oder der eingebauten Ma- ⁶° gen besteht. An Stelle der stangenförmigen Führung gnetschutzschalter 6 bewirkt. An Stelle der in kann auch ein Führungsrohr verwendet werden. Abb. 1 gezeigten Einrichtung kann der Schutzgas- Hebt sich nun das Niveau in dem Behälter, so wermagnetschalter auch oberhalb der Kugel 10 angeord- den die beiden Kugeln 21 und 22 angehoben, und der net sein. Tn diesem Falle ist es naturgemäß erforder- in das druckdichte Rohr 26 eingebaute Schutzgasmalich, daß die Kugel 9 durch einen quer durch das 65 gnetschalter 27 spricht an. Senkt sich das Niveau Stirömungsrohr 2 laufenden Bolzen abgestützt wird. wieder ab, so kehrt die untere Kugel 21 auf das Andererseits kann die untere Kugel 9 beispielsweise druckdichte Rohr 26 zurück und schaltet dabei milauch durch einen Ventilsitz abgestützt werden. Die tels des Magneten 23 den eingebauten Schutzgas-

schalter zurück. Voraussetzung ist dabei naturgemäß, daß das mittlere spezifische Gewicht der Kugeln geringer ist als das mittlere spezifische Gewicht des zu überwachenden Mediums. Dieses kann leicht erreicht werden, indem die Kugeln aus einem Kunststoff geringer Dichte hergestellt werden. Die im allgemeinen zur Verwendung kommenden Permanentmagnete aus Bariumferrit haben dabei so geringe spezifische Gewichte, daß das mittlere spezifische Gewicht der Anordnung geringer ist als beispielsweise Wasser, öle, Benzine oder die meisten anderen Flüssigkeiten. Bei Gasen können Hohlkugeln Verwendung finden.

An Stelle der beiden in den Beispielen der A b b. 1 und 2 dargestellten Kugeln können mehrere Kugeln, beispielsweise drei oder mehr, Verwendung finden. Es kommt stets nur darauf an, daß jeweils ein in Axialrichtung magnetisierter Permanentmagnet in die Kugeln eingelassen ist. Handelt es sich um die Überwachung von Flüssigkeiten, so können vielfach Kugeln aus Kupfer, Messing, rostfreiem Stahl od. dgl. Verwendung finden. Bei der Überwachung gasförmiger Medien haben sich Kugeln aus Kunststoffen, wie beispielsweise Polyäthylen, Epoxydharz 5 od. dgl. bewährt. Auch hitze- und säurebeständige Kunststoffe können naturgemäß für die Kugeln Verwendung finden, wenn die Geräte für angriffige flüssige oder gasförmige Medien bestimmt sind. Ein Abstützen der Kugeln mittels einer Schraubenfeder

ίο empfiehlt sich immer dann, wenn entsprechende Geräte, insbesondere Strömungswächter, in beliebiger Lage eingebaut werden sollen, ohne daß die Schaltpunkte beeinflußt werden. Die Feder kann dabei jeweils auch in die letzte Kugel eingelassen sein.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten beiden Beispiele beschränkt. Sie kann überall dort Verwendung finden, wo Magnetschutzschalter von geführten Permanentmagnetschaltvorrichtungen betätigt werden sollen.

Hierzu 1 Blatt ZeichnungeH

Claims (7)

1 2 betätigen. Dabei wird im allgemeinen so vorgegan- Patentansprüche: gen, daß die zur Schaltung der Schutigasmagnet- schalter verwendeten Permanentmagnete ortsverän-

1. Permanentmagnetische Schaltvorrichtung derlich sind und in Abhängigkeit von der Strömung für Schutzgasmagnetschalter, vornehmlich in 5 oder vom Druck in ihrer Lage verändert werden. Bei Strömungs-, Druck- oder Niveauwächtern, bei dieser Lageveränderung wird der fest angeordnete denen eine bewegliche permanentmagnetische Schutzgasmagnetschalter betätigt. Wenn die Strö-Schaltvorrichtung den Schutzgasmagnetschalter mung, der Druck oder das Niveau kleiner wird, erschaltet, gekennzeichnet durch minde- folgt bei Bewegung des Permanentmagneten in Gestens zwei ortsveränderliche Kugeln (9,10) mit in io genrichtung eine Rückschaltung.

diese eingelassene axial magnetisierte Permanent- Die beschriebenen Einrichtungen haben sich in der

magnete (11, 12) in einer rohr- oder stangenför- Praxis gut bewährt, jedoch haften ihnen bestimmte

migen Führung (2, 25), die aen Schutzgasmagnet- Nachteile an, die ihren Einsatz, insbesondere unter

schalter (S, 6) in Abhängigkeit von Strömung, ungünstigen betrieblichen Bedingungen, problema-

Druck oder Niveau betätigen. 15 tisch machen. Einer der größten Nachteile solcher

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Einrichtungen ist die Empfindlichkeit gegen Fremdkennzeichnet, daß die Kugeln (9, 10) ein- oder körper im zu überwachenden Medium, wobei diese beidseitig an den Magnetpolen abgeplattet sind. Fremdkörper Schmutzteile oder aus dem Medium

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, da- niedergeschlagene Stoffe, wie beispielsweise Kesseldurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere 20 stein od. dgl. sein können. Auch für hochviskose Me-Schutzgasmagnetschalter (5, 6) senkrecht zur dien ergeben sich beim Einsatz der bekannten Ein-Verschieberichtung der Kugeln (9, 10) unterhalb richtungen Schwierigkeiten, die meist dazu führen, und/oder oberhalb derselben angeordnet sind. daß die Trägereinrichtungen für die permanentma-

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, da- gnetische Schaltvorrichtung klemmen, kleben oder durch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere 25 sonstwie in ihrer Bewegung derart behindert sind, Schutzgasmagnetschalter in Vorschubrichtung daß sie nicht die erwarteten Schaltvorgänge durchder Kugeln (9, 10) vornehmlich außerhalb des führen.

Strömungs- oder Druckraumes angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nach-

5. Vorrichtung zur Strömungsüberwachung teile. Sie stellt eine permanentmagnetische Schaltvorgasförmiger oder flüssiger Medien unter Verwen- 30 richtung für Schutzgasmagnetschalter, vornehmlich dung einer Einrichtung nach einem der An- in Strömungs-, Druck- oder Niveauwächtern, bei desprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an nen eine bewegliche permanentmagnetische Schalteinen Ventilkörper ein Strömungsrohr (2) durch vorrichtung den Schutzgasmagnetschalter schaltet, ein Kopfstück (3) in den Ventilsitz gepreßt wird, dar. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens wobei mindestens zwei mit Permanentmagneten 35 zwei ortsveränderliche Kugeln mit in diese eingelasversehene Kugeln (9, 10) einen oder mehrere im senen axial magnetisierten Permanentmagneten in Druckrohr angeordnete Schutzgasmagnetschalter einer rohr- oder stangenförmigen Führung vorgese-(5, 6) betätigen. hen sind, die den Schutzgasmagnetschalter in Abhän-

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- gigkeit von Strömung, Druck oder Niveau betätigen, kennzeichnet, daß im Strömungsrohr (2) ein Ne- 4° Eine Kugel hat in einer Führung stets die genngste benschluß (19) für das strömende Medium mit Gefahr des Klemmens, Klebens oder Verkantens. von außen durch einen über Stopfbüchse oder Wenn nun erfindungsgemäß zwei solcher Kugeln anstopfbüchsenlos eingeführten Konus verstellbarem geordnet sind, in die je ein axial magnetisierter Per-Durchtrittsquerschnitt zur Beeinflussung der manentmagnet eingelassen ist, so richten sich die schaltenden Mediummengen angeordnet ist. 45 beiden Kugeln gegeneinander stets so aus, daß ein

7. Vorrichtung zur Niveauüberwachung von Nordpol des in eine Kugel eingelassenen axial ma-Medien unter Verwendung einer Vorrichtung gnetisierten Permanentmagneten einem Südpol des in nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da- die andere Kugel eingelassenen, ebenfalls axial madurch gekennzeichnet, daß in einer stangen- und/ gnetisierten Permanentmagneten gegenübersteht. Da- oder rohrförmigen Führung (20) zwei Kugeln 5° mit ist die Lage der Permanentmagneten in dem so (21, 22) mit gegenüber dem zu überwachenden zu überwachenden Medium definiert. Wenn die Ku-Medium geringerem mittlerem spezifischem Ge- geln durch Strömung, Druck oder Niveau in ihrer wicht und quer zur Führungsrichtung mindestens Führung verschoben werden, bleibt die axiale Lage ein Schutzgasmagnetschalter (27), der bei Bewe- der in den beiden Kugeln befindlichen Permanentgung der Kugeln in Führungsrichtung anspricht, 55 magnete unverändert. Dabei tragen die Kugeln dafür vorgesehen sind. Sorge, daß durch Einzellagerung jeder Kugel ein flexibles System gebildet wird, das gegenüber einem

Kolben, der in einem Zylinder geführt ist, den außerordentlichen Vorteil einer praktisch idealen Rei-60 bungsfreiheit bietet. Die eingebauten beiden Kugeln haben an ihrer Berührungsstelle die Möglichkeit der

Für die Überwachung von Strömungsmengen flüs- gegenseitigen Verschiebung, wie es sonst nur ein in siger oder gasförmiger Medien, sowie für die Über- allen drei Ebenen wirkendes Gelenk zuläßt. Die Kuwachung der Drücke oder des Niveaus solcher Me- geln können jede an einem oder an beiden Polen abdien, sind eine große Anzahl Vorrichtungen bereits 65 geplattet sein. Eine solche Abplattung wird man im bekannt. Einige dieser Vorrichtungen arbeiten mit allgemeinen dann an den voneinander entfernten Popermanentmagnetischen Schaltvorrichtungen, die len der beiden Kugeln durchführen, wenn man beeingebaute oder angebaute Schutzgasmagnetschalter sonders nahe mit der Stirn des eingelassenen Magne-