DE2651284A1

DE2651284A1 - Fracture monitor for tube carrying fluid - has spring loaded pistons and reed switches generating signal on leakage

Info

Publication number: DE2651284A1
Application number: DE19762651284
Authority: DE
Inventors: Gerhard Walter Prof Dr Seulen
Original assignee: Seulen gerhard Walter profdr-Ing
Current assignee: Seulen gerhard Walter profdr-Ing
Priority date: 1976-11-10
Filing date: 1976-11-10
Publication date: 1978-05-11

Abstract

The fracture monitoring system is used for pipelines and hoses carrying liquids or gases in opposite directions e.g. in high pressure hydraulic systems in cranes, excavators and scoop loaders. At either end of the tube or hose section (1) is fitted a sliding hollow piston (10, 11) in a tubular element (2, 3). The pistons form a permanent magnetic transducers (4, 5) and a piston is held on both sides by springs (6, 7, 8, 9). Magnetic field sensing reed switches (12, 13, 15) and an integrated circuit generate a signal when the pistons deviate from their given axial positions. Piston movement is caused by leakage due to tube or hose leakage and a piston movement actuates a switch for signal generation.

Description

Bruchsicherung für Schlauch- oder Rohrleitungen. Break protection for hose or pipelines.

Bei der Förderung flüssiger oder gasförmiger Medien, insbesondere im Bereich höherer Betriebsdrucke, ist die tiberwachung der Dichtigkeit der zur Förderung der Medien verwendeten Rohre oder Schläuche von besonderer Wichtigkeit. Es sind bereits eine große Anzahl Verfahren und Vorrichtungen bekannt geworden, die Lösungen für die Uberwachung solcher Rohrleitungen angeben. Insbesondere werden Druckschalter verwendet, die bei einer plötzlichen Druckänderung im Falle eines Schlauch- oder Rohrbruches ein Signal geben, dass beispielsweise zum Schließen eines Schnellschlußventiles oder eines elektrisch betätigten Magnetventiles verwendet wird.When conveying liquid or gaseous media, in particular in the range of higher operating pressures, the tightness of the for Pumping the media used pipes or hoses of particular importance. A large number of methods and devices have already become known specify the solutions for monitoring such pipelines. In particular, be Pressure switch used to respond to a sudden change in pressure in the event of a A broken hose or pipe gives a signal that, for example, a Quick-closing valve or an electrically operated solenoid valve is used will.

Solche, rnit Druckbchaltern ausgerüsteten Sicherungen haben jedoch den Nachteil, daß bei den in den zu überwachenden Leitungen unvermeidbaren Druckstößen schon nach relativ kurzer Betriebszeit Beschädigungen an den innenteilen der Druckschalter auftreten.However, such fuses equipped with pressure switches have the disadvantage that the unavoidable pressure surges in the lines to be monitored Damage to the internal parts of the pressure switch after a relatively short period of operation appear.

Insbesondere bei Membrandruckschaltern führen solche Druckstöße zur Verformung der verwendeten Membranen, wodurch sich der eingestellte Ansprechpunkt im Laufe der Zeit nicht unerheblich verschiebt. Bei häufiger eintretenden Druckstößen ergeben sich Dauerbrüche der Membranen die einen Ausfall der Sicherungseinrichtung bewirken.In particular in the case of membrane pressure switches, such pressure surges lead to Deformation of the membranes used, causing the set response point shifts not insignificantly over time. With frequent pressure surges fatigue fractures of the membranes result in a failure of the safety device cause.

Zusätzlich sind Einrichtungen bekannt, bei denen beispielsweise doppeiwandige Rohr- oder Schlauchleitungen verwendet werden, wobei das Medium in der inneren Leitung geführt wird und die äußere Leitung lediglich auf ihren Druck überwacht wird. Wird nun aber durch äußere Einwirkung die äußere Leitung beschädigt, so ist die Funktion der Sicherungseinrichtung im Falle eines anschliessenden Bruchs der inneren Leitung infrage gestellt, da sich in einem solchen Fall in der äußeren Leitung nicht der geniigende Druck aufbaut.In addition, devices are known in which, for example, double-walled Pipe or hose lines are used, with the medium in the inner line and the external line is only monitored for its pressure. Will but if the external line is damaged by external influence, that is the function the safety device in the event of a subsequent break in the internal line questioned, since in such a case the external line is not the sufficient pressure builds up.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Sicherung für medien-durchiossene Rohr- oder Schlauchleitungen dar, die geeignet ist, Leitungen zu überwachen, die in entgegengesetzten Richtungen von gasförmigen oder flüssigen Medium durchflossen werden.The present invention provides a media-penetrated fuse Pipe or hose lines that are suitable for monitoring lines that flowed through in opposite directions by gaseous or liquid medium will.

Solche Betriebsweise tritt beispielweise in der Hochdruckhydraulik auf, wenn es darum gicht, Krone, Bagger, Schallffel-lader oder ihnliche Geräte mit Hydrauliken zu betreiben. Es kommt dabei in den vorhandenen Rohrleitungen Betriebsdrucke bis 800 bar vor, die zum Teil beim Auftreten von arbeitsbedingten Druckstößen noch wesentlich überschritten werden.This type of operation occurs, for example, in high-pressure hydraulics when it comes to gout, bring a crown, excavator, silencer loader or similar devices with you Operate hydraulics. Operating pressures occur in the existing pipelines up to 800 bar, some of which still occurs when work-related pressure surges occur are significantly exceeded.

Während die Uberwachung solcher Leitungen mittels für Hochdruck geeigneter Strömungswächter durchführbar ist, wenn solche Leitungen ausschließlich in einer Richtung durchflossen werden, so stellen sich bei der Uberwachung der Leitungen bei wechselnder Flußrichtung Probleme, die mit den bisher bekannten Geräten nicht gelöst werden konnten. Erfindungsgemäß wird die neue Rohrbruchsicherung für in entgegengesetzten Richtungen durchflossene Rohr- oder Schlauchleitungen so ausgeführt, daß vor und hinter dem zu überwachenden Rohr- oder Schlauchabschnitt je ein in einem rohrförmigen Körper verschiebbar gelagerter, als Permanentmagnetgeber ausgebildeter, beidseitig durch eine Druckfeder abgestützter Hohlkolben und zusätzlich je ein außerhalb des Strömungsraumes angeordneter Magnetfeldauswerter in integrierter Schaltung zur Signalgabe bei voneinander abweichender achsialer Lage der beiden Hohlkolben angeordnet ist. Der Magnetfeldauswerter kann dabei aus zwei einem jeden Hohlkolben zugeordneten Schutzgasmagnetschalter bestehen, die jeweils vor und hinter dem Hohlkolben angeordnet sind.During the monitoring of such lines by means of suitable for high pressure Flow monitor is feasible if such lines are exclusively in one Direction are traversed, so arise when monitoring the lines when the direction of flow changes, there are problems with the previously known devices could be solved. According to the invention, the new pipe rupture protection for in opposite Pipelines or hose lines through which flows are directed in such a way that before and behind the pipe or hose section to be monitored, one in each case in a tubular shape Body of displaceably mounted, designed as a permanent magnet transmitter, on both sides Hollow piston supported by a compression spring and additionally one outside of the Magnetic field evaluator arranged in the flow space in an integrated circuit for signaling is arranged with a deviating axial position of the two hollow pistons. The magnetic field evaluator can have two associated with each hollow piston Inert gas magnetic switches exist, which are arranged in front of and behind the hollow piston are.

Es kann jedoch auch der Magnetfeldauswerter durch ein jedem Hohlkolben zugeordnetes Linearpotentiometer oder durch einen jedem Hohlkolben zugeordneten Differentialtransformator gebildet werden. Bei Verwendung von Linearpotentiometern oder Differentialtransformatoren erfolgt die Bewegung der Achsen bzw. Kerne durch eine permanentmagnetische Kupplung, durch die die achsiale Lageveränderung des Hohlkolbens auf das zugeordnete Linearpotentiometer oder den zugeordneten Differentialtransformator übertragen wird. Um eine hysterese- und verzögerungsfreie Ubertragung sicherzustellen, kann gemäß einem nicht vorbekannten Vorschlag die permanentmagnetische Kupplung aus zwei Magnetsystemen bestehen, bei denen in gleicher Richtung magnetisierte, vorzugsweise aus Barium-Ferrit oder seltenen Erden bestehende Sintermagnete mit ihren gleichnamigen Polflächen aufeinander gefügt sind, sodaß sie enen Zwangspol bilden. Die in gleicher Ebene liegenden Zwangspole sind dabei entgegengesetzt, wodurch sich die hysterese Jreie Mitnahme ergibt.However, the magnetic field evaluator can also pass through each hollow piston assigned linear potentiometer or by one assigned to each hollow piston Differential transformer are formed. When using linear potentiometers or differential transformers are used to move the axes or cores a permanent magnetic coupling through which the axial change in position of the hollow piston on the assigned linear potentiometer or the assigned differential transformer is transmitted. To ensure hysteresis-free and delay-free transmission, can, according to a proposal that was not previously known, the permanent magnetic coupling consist of two magnet systems in which, in the same direction, magnetized, preferably made of barium ferrite or rare earths with sintered magnets their pole faces of the same name are joined to one another, so that they have a compulsory pole form. The compulsory poles lying in the same plane are opposite, whereby the hysteresis Jreie entrainment results.

Die Erfindung ist in den beigefügten 5 Abbildungen in verbchiedenen Ausführungsformen dargestellt.The invention is shown in the attached 5 figures in verbchiedenen Embodiments shown.

Fig. 1 zeigt den prazipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Rohrbruchsicherung unter Verwendung von je zwei Reedkontakten als Magnetfeldauswerter.Fig. 1 shows the practical structure of the pipe rupture protection device according to the invention using two reed contacts each as a magnetic field evaluator.

Fig. 2 zeigt den Längsschnitt der beiden vor und hinter der zu überwachenden Strecke einzubauenden Vorrichtungen.Fig. 2 shows the longitudinal section of the two in front of and behind the one to be monitored Route devices to be installed.

Fig. 3 gibt in schematischer Darstellung ein Weiterbildung des Erfindungsgedankens wieder, bei der nicht nur eine Abweichung in der Strömungsrichtung des Mediums festgestellt wird, das die vor und hinter der zu überwachenden Rohr- und Schlauchleitung angeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtungen durchströmt, sondern auch die Erfassung einer Mengenabweichung gleichgerichteter Medienströme gestattet.Fig. 3 gives a schematic representation of a further development of the concept of the invention again, in which not only a deviation in the direction of flow of the medium was found that is arranged in front of and behind the pipe and hose line to be monitored Flows through devices according to the invention, but also the detection of a quantity deviation media streams in the same direction are permitted.

Fig. 4 zeigt eine zusätzliche Vorrichtung, um eine besonders genaue Erfassung der unterschiedlichen Volumenströme sicher zustellen.Fig. 4 shows an additional device to a particularly precise Ensure that the different volume flows are recorded.

Fig. 5 gibt die schematische Darstellung einer vor und hinter der zu überwachenden Strecke anzuordnenden Vorrichtung unter Verwendung von Linearpotentiometer/oder Differentialtransformatoren zur Erfassung unterschiedlicher oder entgegengesetzt gerichteter Volumenströme.Fig. 5 gives the schematic representation of a before and after the track to be monitored using linear potentiometer / or device to be arranged Differential transformers for detecting different or opposite directed volume flows.

Tn Fig. 1 ist 1 die zu fQÄ£hCfldC Ro: cler ,chlilxchleitlng, vor d(-rfn Enden die beiden Sicherungsvorrichtungen 2 und 3 in den Leitungszug eingefügt sind. Diese sind als rohrförmige Körper ausgebildet, in denen Hohlkolben 10 und 11, die mit Permanentringen 4und 5 bestückt sind, von den Federn 6,7 und 8,9 in einer Mittellage gehalten werden. Wird nun die Rohr-oder Schlauchstrecke 1 vom Medium in Richtung des Pfeiles 17 durchflossen, so bewegen sich die beiden Hohlkolben 10 und 11 gegen den Druck der Federn 7 und 9 gegen nicht dargestellte Endanschläge, wobei die Magnete 4 und 5 die in diesem Fall als Reedkontakte 13 und 15 ausgebildetten Magnetfeldauswerter betätigen. Diese beiden Reedkontakte sind in Reihe geschaltet und geben damit ein t' EIN " - Signal an die Paralellschaltung 16. Die beiden Reedschalter 12 und 14, diedbenfalls in Reihe geschaltet sind, bleiben dabei geöffnet. Strömt nun das Medium zurück, so werden die Hohlkolben 10 und 11 gegen den Druck der Federn 6 und 8 durch den Medienfluß in Richtung des Pfeiles 18 gegen nicht dargestellte Anschläge im rohrförmigen Körper 2 und 3 gedrückt, die Reedschalter 13 und 15 öffnen bereits vor der Umkehr des Medienstromes. Im Anschluß schließen die beiden Reedschalter 12 und 14. An die Stelle der Paralellschaltung 16 wird in diesem Falle ebenfalls ein " EIN " - Signal gegeben. Wenn kein Medium durch die Schlauch-oder Rohrleitung 1 fließt, befinden sich die beiden Hohlkolben 10 und 11 in Ruhestellung. Die Reedschalter 12, 14 und 13,15 sind geöffnet, an der Paralellschaltung 16 ist ein " AUS 1 - Signal. Bricht nun die Leitung 1 während einer Medienförderung in Richtung des Pfeiles 17, so strömt das Medium in Richtung dieses Pfeiles auf die Bruchstelle zu durch die Vorrichtung 2) während aufgrund der gewichtsmäßigen Belastung des Arbeitskolber-/er Hydraulik das Medium durch die Vorrichtung 3 in Richtung des Pfeiles 18 der Bruchstelle zufließt. Damit wird der Hohlkolben 10 in Richtung des Pfeiles 17 gegen die Feder 7 an seinen Anschlag gedrück und schließt dabei den Reedschalter 13. Der Hohlkolben 11 wird in Richtung des Pfeiles 18 gegen die Feder 8 verschoben und gegen den nicht dargestellten Anschlag gedrückt, wobei der Reedschalter 14 schließt. An der Paralellschaltung 16 ergibt sich hierbei ein " AUS " - Signal.In Fig. 1, 1 is the one for fQÄ £ hCfldC Ro: cler, chlilxchleitlng, before d (-rfn Ends the two securing devices 2 and 3 are inserted into the cable run. These are designed as tubular bodies in which hollow pistons 10 and 11, the are equipped with permanent rings 4 and 5, of the springs 6, 7 and 8, 9 in a central position being held. If the pipe or hose section 1 is now from the medium in the direction of the arrow 17 flows through, the two hollow pistons 10 and 11 move against the pressure of the springs 7 and 9 against end stops, not shown, the magnets 4 and 5 the magnetic field evaluators designed in this case as reed contacts 13 and 15 actuate. These two reed contacts are connected in series and thus enter t 'ON "signal to the parallel circuit 16. The two reed switches 12 and 14, which are also connected in series remain open. Now the medium flows back, so the hollow pistons 10 and 11 against the pressure of the springs 6 and 8 through the media flow in the direction of arrow 18 against stops, not shown in the tubular body 2 and 3 pressed, the reed switches 13 and 15 already open before the reversal of the media flow. The two reed switches then close 12 and 14. Instead of the parallel circuit 16 is also used in this case given an "ON" signal. If there is no medium through the hose or pipeline 1 flows, the two hollow pistons 10 and 11 are in the rest position. The reed switches 12, 14 and 13, 15 are open, and the parallel circuit 16 has an "OFF 1" signal. If the line 1 now breaks in the direction of arrow 17 while the media is being conveyed, so the medium flows in the direction of this arrow towards the break point through the Device 2) while due to the weight load on the working piston / er Hydraulic the medium through the device 3 in the direction of arrow 18 of the break point flows in. Thus, the hollow piston 10 is in the direction of arrow 17 against the spring 7 pressed against its stop and thereby closes the reed switch 13. The hollow piston 11 is shifted in the direction of arrow 18 against the spring 8 and against the not depressed stop shown, the reed switch 14 closes. At the parallel circuit 16 results in an "OFF" signal.

Erfolgt der Bruch der zu überwachenden Strecke 1 bei Medienfluß in Richtung des Pfeiles 18, so liegen vor dem Bruch die beiden Hohlkolben 10 und 11 nach Bewegung gegen die Feder 6 und 8 an ihren linken Anschlägen an. Im Augenblick des Rohr- oder Schlauchbruches bleibt der Hohlkolben 11 in dieser Lage, da das Medium weiter in Richtung des Pfeiles 18 zur Bruchstelle fließt. Der Hohlkolben 10 dagegen geht zumindest in die O-Lage zurück, oder bewegt sich gegen den Druck der Feder 7 gegen den nicht dargestellten rechten Anschlag der Vorrichtung 2. Hierdurch öffnet sich der Reedschalter 12 und rcebenfails schließt der Rcevischalter 13. An der Paralellschaltung 16 tritt auch in diesem Falle ein " AUS " - Signal auf.If the line to be monitored 1 breaks with media flow in In the direction of arrow 18, the two hollow pistons 10 and 11 are in front of the break after moving against the spring 6 and 8 at their left stops. At the moment When the pipe or hose ruptures, the hollow piston 11 remains in this position because the medium flows further in the direction of arrow 18 to the breaking point. The hollow piston 10 on the other hand at least goes back to the O-position, or moves against the pressure of the spring 7 against the right stop, not shown, of the device 2. This opens themselves the reed switch 12 and rcebenfails the rcevi switch closes 13. In this case too, an "OFF" signal occurs at the parallel circuit 16 on.

Wird nun das " AUS " - Signal bei Ruhestellung, das heißt bei nicht fließenden Medium unterdrückt, so sind die an der Paralellschaltung 16 sich ergebenden " AUS tß - Signale bei Leitungsbruch eine sichere Gefahrenanzeige. Sie können zum Scnalten eines Schnellschlußventiles oder einer sonstigen Sicherheitseinrichtung verwendet werden, indem beispielsweise auf der Einspeiseseite zwischen Pumpe und Vorrichtung 2 ein entsprechendes Schnellschluß- oder Magnetventil in direkter Nachbarschaft der Vorrichtung angebracht wird.If the "OFF" signal is now in the rest position, that is, if not The flowing medium is suppressed, so are those resulting from the parallel circuit 16 "OFF tß - signals in the event of a line break a safe hazard display. You can go to Switching a quick-closing valve or other safety device can be used, for example, on the feed side between pump and Device 2 a corresponding quick-acting or solenoid valve in the immediate vicinity the device is attached.

Die Einrichtung gemäß Fig. 1 kann in vereinfachter Form auch mit je einem Reedkontakt 12 und 14 betrieben werden, insbesondere für die Überwachung von Kränen, Schaufel- und Löffelbagger oder sonstigen hydraulisch betriebenen Arbeits- oder Hebeeinrichtungen.The device according to FIG. 1 can in a simplified form with each a reed contact 12 and 14 are operated, in particular for monitoring Cranes, shovel and backhoe excavators or other hydraulically operated work or lifting devices.

In diesem Fall ist die Arbeitsweise folgende. Bei Strömung in Richtung des Pfeiles 17 bewegen sich die beiden Hohlkolben 10 und 11 gegen den Druck der Federn 7 und 9 gegen die nicht dargestellten Anschläge. Die beiden Reedkontakte 12 und 14 sind geöffnet. Befinden sich die beiden Kolben 10 und 11 in ihrer Ruhestellung, in der sie durch die Federn 6,7 und 8,9, die gleiche Vorspannung aufweisen, gehalten werden, so sind die beiden Reedschalter 12 und 14 ebenfalls geöffnet. Tritt nun bei dieser Betriebsweise ein Rohr- oder Schlauchbruch an der zu überwachenden Strecke 1 auf, so bleibt die Strömungsrichtung des Mediums in Richtung des Pfeiles 17 im rohrförmigen Körper 2 erhalten. Der Hohlkolben bleibt also in gleicher Lage und der Reedkontakt 12 bleibt geöffnet. Im rohrförmigen Körper 3 kehrt sich jedoch die Strömungsrichtung um. Das Medium fließt in Richtung des Pfeiles 18 und bewegt dabei den Hohlkolben 11 gegen den Druck der Feder 8 gegen den nicht dargestellten linken Anschlag, wodurch der Reedschalter 14 geschlossen wird.In this case, the procedure is as follows. If there is a current in the direction the arrow 17 move the two hollow pistons 10 and 11 against the pressure of the Springs 7 and 9 against the stops, not shown. The two reed contacts 12 and 14 are open. If the two pistons 10 and 11 are in their rest position, in which they have the same preload held by the springs 6, 7 and 8, 9 the two reed switches 12 and 14 are also open. Now kick In this mode of operation, a pipe or hose rupture on the track to be monitored 1, the direction of flow of the medium remains in the direction of arrow 17 in tubular body 2 obtained. The hollow piston remains in the same position and the reed contact 12 remains open. In the tubular body 3, however, is reversed Direction of flow around. The medium flows in the direction of arrow 18 and moves in the process the hollow piston 11 against the pressure of the spring 8 against the left, not shown Stop, whereby the reed switch 14 is closed.

Fließt das Medium in der Strecke 1 in Richtung des Pfeiles 18, wenn ein Bruch erfolgt, so bleibt der Hohlkolben 11 in der linken Endlage und hält den Reedschalter 14 geschlossen, während der Hohlkolben 10 in seine mittlere Ruhelage zurückgeht und gegen den Druck der Feder 7 sich in die rechte Endlage bewegt.The medium flows in the path 1 in the direction of arrow 18, if a break occurs, the hollow piston 11 remains in the left end position and holds the Reed switch 14 closed while the hollow piston 10 is in its middle rest position goes back and moves against the pressure of the spring 7 in the right end position.

Der Reedschalter 12 wird dabei geöffnet. Es ergeben sich dabei also folgende Betriebszustände: 1.) Beide Reedschalter 12 und 14 sind geöffnet. In diesem Fall findet kein Medienfluß statt oder das Medium strömt in Richtung des Pfeiles 17.The reed switch 12 is opened. So it results the following operating states: 1.) Both reed switches 12 and 14 are open. In this In this case, there is no media flow or the medium flows in the direction of the arrow 17th

2.) Beide Reedschalter 12 und 14 sind geschlossen. Das Medium strömt in Richtung des Pfeiles 18.2.) Both reed switches 12 and 14 are closed. The medium flows in the direction of arrow 18.

3.) Reedschalter 12 ist geöffnet und Reedschalter 14 ist geschlossen. Das Medium sollte in Richtung des Pfeiles 17 strömen. Für Vorrichtung 2 trifft dieses zu. Aufgrund der Bruchstelle kehrt sich der edienfluß in Vorrichtung 3 um, wodurch der Hohlkolben 11 gegen die Feder 8 in seine linke Endstellung bebracht wird 4.) Das Medium strömt in Richtung des Pfeiles 18. Beim Bruch der Strecke 1 bleibt der Hohlkolben 11 aufgrund des Medienflußes in seiner linken Endstellung gegen den Druck der Feder 8 und schließt den Reedschalter 14. Der Hohlkolben 10 kehrt in seine Ruhestellung zurück oder bewegt sich weiter nach rechts gegen den Druck der Feder 7. Der Reedschalter 14 ist dann geschlossen, während der Reedschalter 12 geöffnet ist. Die Auswertung der Signale der beiden Reedschalter 12 und 14 wird hierbei zweckmäßigerweise nicht durch eine Reihenschaltung der beiden Schalter vorgenommen, sondern durch eine elektronische Uberwachung, die ein Signal gibt, wenn diese beiden Schalter unterschiedlichen Schaltzustand haben. Diese elektronische Uberwachung ist nicht Gegenstand dieser Erfindung.3.) Reed switch 12 is open and reed switch 14 is closed. The medium should flow in the direction of arrow 17. For device 2 this applies to. Because of the break, the flow of media in device 3 is reversed, whereby the hollow piston 11 is brought into its left end position against the spring 8 4.) The medium flows in the direction of arrow 18. When the line 1 breaks, the remains Hollow piston 11 due to the flow of media in its left end position against the pressure the spring 8 and closes the reed switch 14. The hollow piston 10 returns to its rest position back or move further to the right against the pressure of spring 7. The reed switch 14 is then closed while the reed switch 12 is open. The evaluation the signals of the two reed switches 12 and 14 is expediently not here made by a series connection of the two switches, but by an electronic one Monitoring that gives a signal when these two switches have different switching states to have. This electronic monitoring is not the subject of this invention.

In Fig. 2 ist 20 der rohrförmige Körper, in dem der Hohlkolben 21, der mit 2 Permanentmagnetringen 22 und 23 bestückt ist, in Richtung der Pfeile 35 oder 36 gleitet. Der Hohlkolben 21 ist mit einer mittigen oder an einem Kolbenende liegenden Blende 24 ausgerüstet, durch-die das Medium in Richtung des Pfeiles 35 oder in Richtung des- Pfeiles 36 strömt. Die Federn 25 und 26 halten den Hohlkolben 21 in Mittelstellung. Die Lagerung des Hohlkolbens 21 im rohrförmigen Gehäuse 20 erfolgt zweckmäßigerweise über die Teflonringe 27 und 28. Selbstverständlich können diese Teflonringe auch durch andere Führungselemente ersetzt werden. Die in die Anschlußgewinde eingeschraubten Strömungsstücke 29 und 30 sind mit einem Absatz zum Halten der beiden Federn ausgerüstet. Sie weisen außerdem die zur Bemessung des maximalen Verschiebeweges des Hohlkolben 21 erforderlichen Anschläge auf.In Fig. 2, 20 is the tubular body in which the hollow piston 21, which is equipped with 2 permanent magnet rings 22 and 23, in the direction of the arrows 35 or 36 slides. The hollow piston 21 has a central or one piston end equipped lying diaphragm 24, through which the medium in the direction of arrow 35 or in the direction of arrow 36 flows. The springs 25 and 26 hold the hollow piston 21 in the middle position. The mounting of the hollow piston 21 in the tubular housing 20 expediently takes place via the Teflon rings 27 and 28. Of course, you can these Teflon rings can also be replaced by other guide elements. The in the Connection thread screwed-in flow pieces 29 and 30 are provided with a shoulder equipped to hold the two springs. They also indicate the design the maximum displacement of the hollow piston 21 required stops.

Der dragnetfeldaus!erter 31 ist mit dem Rccdschalter 33 ausgerüstet, der anspricht, wenn sich der Hohlkolben 21 in Richtung des Pfeiles 36 bewegt.The magnetic field eliminator 31 is equipped with the reverse switch 33, which responds when the hollow piston 21 moves in the direction of arrow 36.

Gegebenfalls ist der zusätzliche Magnetfeldauswerter 32 mit dem Reedschalter 24 vorgesehen. Letzterer spricht an, wenn sich der Hohlkolben 21 in Richtung des Pfeiles 35 verschiebt.If necessary, the additional magnetic field evaluator 32 with the reed switch 24 provided. The latter responds when the hollow piston 21 moves in the direction of the Arrow 35 moves.

In Fig. 3, die eine Weiterbildung des Erfindungsgedankens zeigt, sind 40 und 45 zwei in Reihe geschaltete Reedschalter, zu denen paralell, wie bei 57 gezeigt, die Reihenschaltun( 41,46; 42,47; 43,48; 49,53; 50,5k; 51,55 und 52,56 liegen. Die Reedschalter 40 bis 43 und 49 bis 52 sind dabei der vor der- zu überwachenden Strecke angeordneten Vorrichtungen zugeordnet, während die Reedschalter 45 bis 48 und 53 bis 56 der hinter der zu überwachenden Strecke angeordneten Vorrichtung zugeordnet sind. Die Anordnung der Reedschalter ist dabei zweckmäßigerweise so vorzunehmen, daß die Reedschalter in Bewegungsrichtung des Hohlkolbens gegeneinander versetzt sind, sodaß sie ansprechen, wenn der Hohlkolben sich nach der einen oder nach der anderen Seite bewegt. Die verwendeten Permanentmagnete werden dabei zueckmäßigerweise so schmal ausgebildet, daß die einzelnen Reedschalter nur auf eine geringe Weglänge des ihnen zugeordneten Hohlkolbe geschlossen sind. Bewegt sich beispielsweise der den Reedschaltern 40 bis 43 und 49 bis 52 zugeordnete Hohlkolben(Fig. 1;20)nach links, so schließt als erstes der Reedschalter 40, während alle anderen Reedschalter noch geöffnet sind. Ist keine Rohrbruchstelle vorhanden, so bewegt sich der Hohlkolben Fig. 1;11)um den gleichen Betrag nach links und schließt den Reedschalter 45, wodurch die Reihenschaltung an der Stelle 57 ein " EIN " - Signal gibt.In Fig. 3, which shows a development of the inventive concept, are 40 and 45 two reed switches connected in series, to which in parallel, as at 57 shown, the series connection (41.46; 42.47; 43.48; 49.53; 50.5k; 51.55 and 52.56 lie. The reed switches 40 to 43 and 49 to 52 are the ones to be monitored before Route arranged devices assigned, while the reed switches 45 to 48 and 53 to 56 assigned to the device arranged behind the route to be monitored are. The arrangement of the reed switches is expediently carried out in such a way that that the reed switches are offset from one another in the direction of movement of the hollow piston are, so that they respond when the hollow piston moves according to one or the other other side moved. The permanent magnets used are expediently so narrow that the individual reed switches only cover a short distance of the hollow piston assigned to them are closed. For example, if the the reed switches 40 to 43 and 49 to 52 assigned hollow piston (Fig. 1; 20) after on the left, the reed switch 40 closes first, while all the other reed switches are still open. If there is no pipe break, the hollow piston moves Fig. 1; 11) by the same amount to the left and closes the reed switch 45, whereby the series connection at point 57 gives an "ON" signal.

Rewegt sich der Kolben(Fig. 1;10)weiter nach links, so schließt 41 und anschließend öffnet 4Q; desgleichen öffnet 45, nachdem 46 geschlossen hat.If the piston (Fig. 1; 10) moves further to the left, 41 closes and then 4Q opens; likewise, 45 opens after 46 has closed.

An der Stelle 57 wird das Signal " EIN " aufrechterhalten. Das gleiche erfolgt bei den Reedschaltern 42,43 und 47,48.At point 57, the "ON" signal is maintained. The same takes place with the reed switches 42,43 and 47,48.

Bewegt sich der Hohlkolben ( Fig. 1;10 ) in Gegenrichtung, so sind alle Reedschalter geöffnet und lediglich der Reedschalter 49 schließt. Ist keine Bruchstelle vorhanden, so schließt bei gleicher Strömungsmenge auch der Reedschalter 53. An der Stelle 57 ergibt sich das Signal t EIN ". Bei weiterer Bewegung der Hohlkolben(Fig. 1;10 und 11 ) nach rechts schließen die Reedschalter 50 und 54 und anschließend öffnen die Reedschalter 49 und 53. Dieses Spiel setzt sich bei Vergrößerung der Volumenströme fort, sodaß die Reedschalter 51 und 55 bzw. 52 und 56 schließen während 50 und 54 bzw. 51 und 55 öffnen. Das Signal " EIN t wird an der Stelle 75 aufrechterhalten.If the hollow piston (Fig. 1; 10) moves in the opposite direction, so are all reed switches open and only the reed switch 49 closes. Ain't no If there is a break, the reed switch closes with the same flow rate 53. The signal t ON "results at point 57. If the hollow piston continues to move (Fig. 1; 10 and 11) to the right close the reed switches 50 and 54 and then open the reed switches 49 and 53. This game continues when the Volume flows continue, so that the reed switches 51 and 55 or 52 and 56 close during 50 and 54 or 51 and 55 open. The "ON t" signal is maintained at point 75.

Lediglich in Ruhestellung der beiden Hohlkolben ( Fig. 1;10 und 11 ) erscheint an der Stelle 57 ein " AUS " - Signal. Dieses " AUS " - Signal kann entweder unterdrückt werden oder es werden zusätzlich 2 Reedschalter angeordnet, die in Ruhestellung beider Hohlkolben geschlossen sind und ebenfalls in Reihenschaltung zu der Reihenschaltung der anderen Reedkontakte bei 75 paralell geschaltet sind.Only in the rest position of the two hollow pistons (Fig. 1; 10 and 11 ) an "OFF" signal appears at point 57. This "OFF" signal can either suppressed or 2 reed switches are also arranged, which are closed in the rest position of both hollow pistons and also connected in series are connected in parallel to the series connection of the other reed contacts at 75.

Es ist ohne weiteres möglich, eine größere Anzahl von Reihenschaltungen auf jeder Vorrichtung anzuordnen.It is easily possible to have a larger number of series connections to be arranged on each device.

Die in Fig. 4 dargestellten Schaltanordnungen bedient sich zusätzlicher Öffnerkontakte oder Umschalter 66,67,68 und 69. Diese Reedschalter dienen dazu,- auch bei Verwendung in Strömungsrichtung längerer Magnete eine genaue Begrenzung der Schließseite der Schließerkontakte sicherzustellen.The switching arrangements shown in Fig. 4 are also used NC contacts or changeover switches 66,67,68 and 69. These reed switches are used to - an exact limitation even when using longer magnets in the direction of flow the closing side of the normally open contacts.

Haben nämlich die beiden Schließerkontakte 60 und 63 bei Bewegung der beiden Hohlkolben ( Fig. 1;10 und 11 ) geschlossen, und schließen bei Weiterbewegung in gleicher Vorschubsrichtung die beiden Reedkontakte 61 und 64, so öffnen kurz nach Schließen der beiden letztgenannten Kontakte die Öffner- oder Umschaltkontakte 66 und 68, die mit den beiden Schließerkontakten 60 und 63 in Reihe geschaltet sind.Namely, have the two normally open contacts 60 and 63 when moving of the two hollow pistons (Fig. 1; 10 and 11) closed, and close when moving further the two reed contacts 61 and 64 open briefly in the same direction of advance after the last two contacts have been closed, the NC or changeover contacts 66 and 68, which are connected in series with the two normally open contacts 60 and 63.

Sie unterbrechen damit diese Reihenschaltung. Bei weiterer Bewegung der Hohlkolben in gleicher Richtung schließen die beiden Kontakte 62 und 65 und kurz darauf öffnen die Kontakte 67 und 69. Durch entsprechende, in Vorschubsrichtung der Kolben erfolgende genaue Einstellung der Kontakte zueinander können die Schließwege der einzelnen Stränge genauestens eingestellt bzw. abgeglichen werden.You thereby interrupt this series connection. With further movement the hollow piston in the same direction, the two contacts 62 and 65 and close shortly afterwards the contacts 67 and 69 open. By corresponding, in the direction of advance The piston making precise adjustment of the contacts to each other can be the closing paths of the individual strands are precisely adjusted or adjusted.

Während in Fig. 1 bis 4 die Erfindung unter Verwendung von Reedschaltern als Magnetfeldauswertern dargestellt ist, zeigt Fig. 5 die erfindungsgemäße, vor und hinter der zu überwachenden Strecke einzubauende Vorrichtung mit einem Linearpotentiometer bzw. Differentialtransformator als Magnetfeldauswerter.While in Fig. 1 to 4 the invention using reed switches is shown as magnetic field evaluators, Fig. 5 shows the inventive, before and a device with a linear potentiometer to be installed behind the track to be monitored or differential transformer as a magnetic field evaluator.

70 ist das rohrförmige Gehäuse, in dem der Hohlkolben 74 gleitend gelagert ist. Dieser Hohlkolben ist mit einer Strömungsblende 71 ausgerüstet, sowie mit den beiden Permanentmagnetringen 72 und 73; die in diesem Fall gemäß einen nicht vorbekannten Vorschlag bei achsialer Magnetisierung mit ihren gleichnamigen Polflächen in der Mittelebene aufeinander gefügt sind.70 is the tubular housing in which the hollow piston 74 slides is stored. This hollow piston is equipped with a flow diaphragm 71, as well with the two permanent magnet rings 72 and 73; which in this case according to one not known proposal for axial magnetization with their pole faces of the same name are joined to one another in the central plane.

75 und 76 nind zwei Federn, de da iichlkotbcn 74 bei .r7ih -troiÆndem Medium in der Ifittelste]lung halten. Der Hohlkolben ist bei 77 und 78 über entsprechende Führungselemente im rohrförmigen Körper 70 gelagert.75 and 76 have two springs, de da iichlkotbcn 74 at .r7ih -troiÆndem Hold the medium in the middle position. The hollow piston is at 77 and 78 over corresponding Guide elements mounted in the tubular body 70.

Die Federn 75 und 76 werden durch die beiden Einschraubstücke 79 und 80 gehalten. Diese Einschraubstücke haben auch gleichzeitig die Anschläge zur Begrenzung der Längsbewegung des Hohlkolbens 74.The springs 75 and 76 are through the two screw-in pieces 79 and 80 held. These screw-in pieces also have the limit stops at the same time the longitudinal movement of the hollow piston 74.

Bei der Ausführung unter Verwendung einer Linearpotentiometers 83 ist in dem rohrförmigen Körper 70 eine Einfräsung 81 angebracht, die durch eine Abdeckung 82 verschlossen und gegen das Eindringen von Feuchtigkeitsschmutz oder dergl. geschützt ist.When executing using a linear potentiometer 83 is in the tubular body 70, a milled recess 81 is attached, which by a Cover 82 closed and against the ingress of moisture dirt or is protected.

Die Achse 84 des Linearpotentiometers 83 ist mit den Magneten 85 und 86 bestückt, die wiederum gemäß dem nicht vorbekannten Vorschlag bei achsialer Magnetisierung mit ihren gleichnamigen Polflächen in der Mittelebene aufeinander gefügt sind. Die Mutter 87 hält die Magnete in dieser Lage. Es wird dabei dafür Sorge getragen, daß die Mittelebene der Magnete 85 und 86 genau in der Mittelebene der Magnete 71 und 72 liegt. Bei 88 sind die 3 Anschlußleitungen des Potentiometers 83 herausgeführt. Je nach Strömungsmenge und Strömungsrichtung verschiebt sich der Hohlkolben 74 nach rechts oder links und nimmt dabei verzögerungs- und hysteresefrei die Achse 84 des Potentiometers 83 mit, wodurch der Widerstandswert des Potentiometers linear zur Weglänge verändert wird. Durch Vergleich des Widerstandswertes der vor und der hinter der zu überwachenden Strecke angeordneten Vorrichtungen wird mit einfachen elektronischen Mitteln, die nicht Gegenstand dieser Erfindung sind, eine Uberwachung der Abweichungen der Strömungsmenge zueinander durchgeführt. Es ist dabei mit relativ geringem Schaltungsaufwand möglich, nicht nur entgegengesetzte Strömungsrichtungen zu erfassen, sondern auch relativ geringe Mengenabweichungen bei in gleicher Richtung strömendem Medium.The axis 84 of the linear potentiometer 83 is with the magnets 85 and 86 equipped, which in turn according to the previously unknown proposal for axial magnetization are joined with their pole faces of the same name in the central plane. the Nut 87 holds the magnets in this position. Care is taken that the central plane of the magnets 85 and 86 exactly in the central plane of the magnets 71 and 72 lies. At 88 the 3 connecting lines of the potentiometer 83 are brought out. Depending on the flow rate and direction of flow, the hollow piston 74 shifts right or left and takes axis 84 of the without delay or hysteresis Potentiometer 83 with, whereby the resistance value of the potentiometer is linear to Path length is changed. By comparing the resistance value of the front and the rear the track to be monitored arranged devices is with simple electronic Means that are not the subject of this invention, a monitoring of the deviations the flow rate to each other. It is with relatively little circuit complexity not only possible to detect opposite flow directions, but also relatively small quantity deviations with medium flowing in the same direction.

In der unteren Hälfte von Fig. 5 ist die Einrichtung gezeigt, bei der der Magnetfeldauswerter als Differentialtransformator ausgebildet ist.In the lower half of Fig. 5 the device is shown at which the magnetic field evaluator is designed as a differential transformer.

An Stelle der ringförmigen, einseitig angebrachten Magnete 85 und 86 sind in diesem Fall in einer Ringnut 89 die beispielsweise durch ein Schutzrohr 90 verschlossen sein kann, zwei Ringmagnete 93 und 94 angeordnet, die in einem ringförmigen Körper 95 auf der zylindrischen Aussenfläche des Gehäusekörpers 70 mittels der Führungsringe 97 und 98 geführt werden.Instead of the ring-shaped magnets 85 and 86 are in this case in an annular groove 89, for example by a protective tube 90 can be closed, two ring magnets 93 and 94 arranged in an annular Body 95 on the cylindrical outer surface of the housing body 70 by means of the guide rings 97 and 98 are carried out.

Die @@@@@te 93 und 94 einschli@@lich ihres Führung körpers 95 @@f@ @@@ die zentrisch in ihnen angeordneten Magnete 71 und 72, wodurch eine besonders kraftchlünige Führung des Kernes 92 des Differentialtransformators 91 durch den Körper 95 sicher gestellt ist. Durch einen Stopfen 99 kann die Längsbohrung im Körper 70, die zur Aufnahme des Differentialtransformators 91 dient, flüssigkeits- und staubdicht verschlossen werden.The @@@@@ te 93 and 94 including their leadership body 95 @@ f @ @@@ the magnets 71 and 72 arranged centrally in them, which makes a special one Kraftchlünige leadership of the core 92 of the differential transformer 91 by the Body 95 is assured. The longitudinal bore in the body can be opened through a plug 99 70, which serves to accommodate the differential transformer 91, liquid and sealed in a dust-tight manner.

Bei 100 sind die Zuleitungen des Differentialtransformators gezeigt.At 100 the leads of the differential transformer are shown.

Auch in diesem Fall erfolgt die Auswertung der Änderung des Ubersetzungsverhältni.sses am Differentialtransformator durch Verschiebung des Kernes 92 durch bekannte elektronische Mittel, die nicht Gegenstand dieser Erfindung sind.In this case too, the change in the transmission ratio is evaluated on the differential transformer by displacement of the core 92 by known electronic Means that are not the subject of this invention.

An Stelle der Differentialtransformatoren können auch Induktionsspulen vorgesehen werden, bei denen die Änderung der induktiven Widerstände durch mehr oder weniger tiefes Eingreifen der Kerne vornehmlich unter Verwendung von elektronischen Einrichtungen, die mit höheren Frequenzen arbeiten ausgewertet werden.Induction coils can also be used in place of differential transformers be provided in which the change in inductive resistances by more or less deep engagement of the cores primarily using electronic Facilities that work with higher frequencies are evaluated.

Claims

Claims: 1.) Pipe rupture protection for in opposite directions Through-flow pipes or hose lines, characterized by one in front of and one each arranged behind the pipe or hose section to be monitored (Fig. 1; 1), slidably mounted in a tubular body (Fig. 1; 2,3) as a permanent magnet (Fig. 1; 4,) formed, on both sides by a compression spring (Fig. 1; ó, 7, b, 9) supported hollow piston (Fig. 1; 1O, 1) and one outside the flow space arranged magnetic field evaluators (Fig. 1; 12,13) in an integrated circuit for signaling if the axial position of the two hollow pistons deviates from one another (Fig. 1; 10, 11) 2.) Device according to claim 1, characterized in that the magnetic field evaluator from the parallel connection (Fig. 1; 16) of two electrically connected in series, on the same flow side of the two permanent magnet sensors (Fig. 1110,11) arranged inert gas shut-off switch (Fig. 1; 12,14 and 13,15).

3.) Device according to claim 2, characterized in that each the two permanent magnet sensors on each side of the flow two or more in the direction of flow mutually offset protective gas magnetic switches (Fig. 3; 40-56) are assigned, each of which is used to record different volume flows in the same conveying direction in series with the corresponding unit (Fig. 3; 40, 45) with simultaneous parallel connection (Fig. 3; 57) of all series connections is connected.

4.) Device according to claim 3, characterized in that the in Inert gas magnetic switches with closing contact offset from one another (Fig. 4; 60-65) Inert gas magnetic switch with break contact or corresponding changeover switch (Fig. 4; 66-69) at the same level or slightly offset in the direction of flow are assigned, the pairs (Fig. 4; 66-60) in series with the make contacts the switches arranged for the detection of the respective smaller volume flow (Fig. 4; 60,63) are switched.

5.) Device according to claim 4, characterized in that the location the NC or changeover contacts £ Fig. 4; 66-69) facing in the direction of flow the closing contacts (Fig. 4; 60,61,63,64) is adjustable.

6.) Device according to claim 1, characterized in that the magnetic field evaluator from the series, bridge or parallel connection of two linear potentiometers (Fig. 5; 83), the axes of which (Fig. 5; 84) each have a permanent magnetic coupling (Fig. 5; 72,73, ö5, ö6) of each of the two permanent magnet sensors (Fig. 5,71) be moved according to its axial change in position.

7.) Device .ach As claim 1, characterized in that the Magnetic field evaluator from the series, bridge or parallel connection of two differential transformers (Fig. 5; 91), whose cores (Fig.; 92) each have a permanent magnetic Clutch t Fig. 5; 72,73,93,94) from each of the two permanent magnet sensors (Fig. ,; 71) according to its axial change in position.