CH622379A5

CH622379A5 - Pressostat

Info

Publication number: CH622379A5
Application number: CH1482877A
Authority: CH
Inventors: Asger Kraemer
Original assignee: Danfoss As
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1977-12-05
Publication date: 1981-03-31
Also published as: ATA858177A; DE2659452C2; DK144167C; DE2659452B1; DK144167B; JPS5640290B2; AT370893B; DK564577A; FR2376311A1; JPS5385475A; FR2376311B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Pressostat mit einem Gehäuse, einem Arbeitsbalg, einem diesen umgebenden Zusatzbalg, die beide je durch einen beweglichen Boden abgeschlossen und am anderen Ende gehäusefest gehalten sind, und einem federbelasteten Stellglied, das fest oder kraftschlüssig mit den Balgböden verbunden ist, wobei ein vom Arbeitsbalg begrenzter Arbeitsraum über eine Leitung mit dem zu überwachenden System verbindbar ist und ein von beiden Balgen begrenzter, nach aussen abgeschlossener Überwachungsraum mit einem vorbestimmten Druck vorhanden ist. The invention relates to a pressostat with a housing, a working bellows, an additional bellows surrounding the latter, both of which are each closed off by a movable base and held fixed to the housing at the other end, and a spring-loaded actuator which is fixedly or non-positively connected to the bellows bases, wherein a work space delimited by the work bellows can be connected to the system to be monitored via a line and a surveillance space delimited from the outside and closed off at a predetermined pressure is present.

Bei einem solchen bekannten Pressostat hat der Zusatzbalg eine grössere Bodenfläche als der Arbeitsbalg. Wenn der Arbeitsbalg bricht und daher auch im Überwachungsraum Arbeitsdruck herrscht, geht das Stellglied gegen die Kraft der Feder in eine Stellung, die bei nichtbeschädigtem Arbeitsbalg einem sehr viel höheren Druck entsprechen würde. Hierdurch kann beispielsweise ein Stromkreis unterbrochen werden. Wenn der Überwachungsraum unter Unterdruck steht, tritt ein ähnlicher Effekt auch dann auf, wenn der Zusatzbalg bricht und daher im Überwachungsraum nunmehr der atmosphärische Druck herrscht. In such a known pressostat, the additional bellows has a larger floor area than the working bellows. If the working bellows breaks and therefore there is working pressure in the interstitial space, the actuator moves against the force of the spring into a position which would correspond to a much higher pressure if the working bellows were not damaged. This can interrupt a circuit, for example. If the interstitial space is under negative pressure, a similar effect also occurs if the additional bellows breaks and the atmospheric pressure now prevails in the interstitial space.

Schwierigkeiten treten jedoch auf, wenn der Arbeitsbalg bricht, weil im zu überwachenden System ein zu hoher Arbeitsdruck herrscht, weil derjenige Druck, der den Arbeitsbalg zerstört, erst recht den grössten Zusatzbalg brechen lässt. Dann ist die Anlage undicht, was in vielen Fällen unbedingt verhindert werden muss, zum Beispiel bei Heissdampfkesselanlagen oder bei Kälteanlagen. Difficulties arise, however, if the working bellows breaks because the working pressure in the system to be monitored is too high, because the pressure that destroys the working bellows causes the largest additional bellows to break even more. Then the system is leaking, which must be prevented in many cases, for example in hot steam boiler systems or in refrigeration systems.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Pressostaten der eingangs beschriebenen Art anzugeben, der auch dann dicht bleibt, wenn der Arbeitsbalg aufgrund eines zu hohen Arbeitsdruckes zerstört werden sollte. The invention is therefore based on the object of specifying a pressostat of the type described at the outset, which remains sealed even if the working bellows should be destroyed due to excessive working pressure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Gehäuse eine den Zusatzbalg umgebende Umfangswand und eine parallel zu den Balgböden verlaufende Stirnwand mit einer Öffnung für den Durchtritt des Stellgliedes aufweist, und dass der Zusatzbalg so weich ist, dass er sich beim Auftreten eines über dem besagten vorbestimmten Druck liegenden Überdruckes im Überwachungsraum an die Umfangswand und die Stirnwand anlegt. This object is achieved according to the invention in that the housing has a peripheral wall surrounding the additional bellows and an end wall running parallel to the bellows bottoms with an opening for the passage of the actuator, and in that the additional bellows is so soft that when one occurs above said bellows predetermined pressure overpressure in the interstitial space on the peripheral wall and the end wall.

Bei dieser Konstruktion ist der Zusatzbalg so weich, dass er sich unter dem Einfluss eines Überdruckes, welcher den Arbeitsbalg zerstört, aufweitet, bis er mit seiner Umfangsfläche an der Umfangswand und mit seinem Boden an der Stirnwand abgestützt ist. In dieser Lage vermag der Zusatzbalg ausserordentlich hohen Drücken standzuhalten, da diese Drücke im wesentlichen von Umfangswand und Stirnwand aufgenommen werden. Zwar ist der Zusatzbalg, der den normalerweise im Überwachungsraum herrschenden Druck ohne weiteres auszuhalten vermag, nach einer solchen Verformung in der Regel nicht mehr brauchbar. Dies ist jedoch zulässig, da er seine Dichtfunktion bei Überdruck einwandfrei ausübt und anschliessend der Pressostat wegen des zerstörten Arbeitsbalges ohnehin ausgewechselt werden muss. In this construction, the additional bellows is so soft that it expands under the influence of excess pressure, which destroys the working bellows, until it is supported with its peripheral surface on the peripheral wall and with its base on the end wall. In this position, the additional bellows can withstand extremely high pressures, since these pressures are essentially absorbed by the peripheral wall and the end wall. The additional bellows, which is able to withstand the pressure normally prevailing in the interstitial space, is generally no longer usable after such a deformation. However, this is permissible because it performs its sealing function properly in the event of overpressure and then the pressostat must be replaced anyway because of the destroyed working bellows.

Die einzige kritische Stelle liegt im Bereich der Stirnwandöffnung, die für den Durchtritt des Stellgliedes vorgesehen sein muss. Es bereitet aber keine Schwierigkeiten, den Pressostaten so auszulegen, dass die Dichtfunktion hierdurch nicht leidet. Insbesondere kann der Boden des Zusatzbalges zumindest im Bereich der Stirnwandöffnung so dick sein, dass er mindestens dem vierfachen Wert des maximalen Arbeitsdruckes standhält. Die Stirnwandöffnung kann immer genügend klein gehalten werden, damit noch eine ausreichende Abstützung erfolgt. In der Praxis lassen sich bei optimaler Auslegung Überdrücke vom fünf- oder sechsfachen Wert des maximalen Arbeitsdruckes oder mehr abdichten. The only critical point is in the area of the front wall opening, which must be provided for the actuator to pass through. However, it is not difficult to design the pressostat in such a way that the sealing function does not suffer as a result. In particular, the bottom of the additional bellows can be so thick, at least in the region of the front wall opening, that it withstands at least four times the value of the maximum working pressure. The front wall opening can always be kept sufficiently small so that there is still sufficient support. In practice, overpressures of five or six times the maximum working pressure or more can be sealed with an optimal design.

Die Herstellung solcher weichen Zusatzbalge ist verhältnismässig einfach. Beispielsweise können sie aus Stahl bestehen, der durch eine Wärmebehandlung weich gemacht worden ist. In konstruktiver Hinsicht kann das Gehäuse einen Napf aufweisen, an dessen Boden die beiden konzentrisch zueinander angeordneten Balgen befestigt sind, dessen Wand die Umfangswand bildet und der durch einen die Stirnwand bildenden Dek-kel abgedeckt ist. The production of such soft additional bellows is relatively simple. For example, they can be made of steel that has been softened by heat treatment. In terms of design, the housing can have a bowl, on the bottom of which the two bellows arranged concentrically to one another are fastened, the wall of which forms the peripheral wall and which is covered by a cover forming the end wall.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained below with reference to an embodiment shown schematically in the drawing. Show it:

Fig. 1 einen erfindungsgemässen Pressostaten im Schnitt während des Normalbetriebs, und 1 shows a pressostat according to the invention in section during normal operation, and

Fig. 2 den Pressostaten der Fig. 1 bei Überdruck im Überwachungsraum. Fig. 2 shows the pressostat of Fig. 1 at overpressure in the monitoring room.

In einem Gehäuse 1 befindet sich ein Arbeitsbalg 2 mit einem Boden 3 und ein ihn umgebender Zusatzbalg 4 mit einem Boden 5. Das Gehäuse besteht aus einem Napf 6, der einen Boden 7 und eine Umfangswand 8 aufweist, sowie einen diesen Napf abdeckenden Deckel, der eine Stirnwand 9 bildet. Der Arbeitsbalg 2 und der Zusatzbalg 4 sind mit ihren den Böden gegenüberliegenden Enden 10 und 11 am Boden 7 des Gehäusenapfes 6 befestigt. Der Arbeitsbalg 2 begrenzt einen Arbeitsraum 12, der über eine Bohrung 13 in einem Gewindestutzen 14 mit dem zu überwachenden System verbunden ist. Zwischen den beiden Balgen 2 und 4 befindet sich ein Überwachungsraum 15, in welchem Unterdruck herrscht, der also geringer ist als der atmosphärische Druck. In a housing 1 there is a working bellows 2 with a bottom 3 and an additional bellows 4 surrounding it with a bottom 5. The housing consists of a bowl 6, which has a bottom 7 and a peripheral wall 8, and a cover covering this bowl, which forms an end wall 9. The bellows 2 and the additional bellows 4 are attached to the bottom 7 of the housing cup 6 with their ends 10 and 11 opposite the bottoms. The working bellows 2 delimits a working space 12 which is connected to the system to be monitored via a bore 13 in a threaded connector 14. Between the two bellows 2 and 4 there is a monitoring space 15 in which there is negative pressure, which is therefore less than the atmospheric pressure.

In einem Aufsatz 16 ist ein Mikroschalter 17 angeordnet. Er wird von einem Stellglied 18 betätigt, das in einem Lager 19 eine Zwischenwand 20 des Aufsatzes 16 geführt und durch eine Druckfeder 21 derart belastet ist, dass es kraftschlüssig auf dem Boden 5 des Zusatzbalges 4 aufsitzt. Da im Überwachungsraum 15 Unterdruck herrscht, ist auch eine kraftschlüssige Verbin- A microswitch 17 is arranged in an attachment 16. It is actuated by an actuator 18 which guides an intermediate wall 20 of the attachment 16 in a bearing 19 and is loaded by a compression spring 21 in such a way that it sits non-positively on the bottom 5 of the additional bellows 4. Since there is 15 negative pressure in the monitoring room, there is also a non-positive connection

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

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dung mit dem Boden 3 des Arbeitsbalges 2 gegeben. Die Feder 21 stützt sich auf einem Teller 22 ab, der in nicht veranschaulichter Weise zur Einstellung der Feder verschraubbar ist. Das Stellglied greift durch eine Öffnung 23 der Stirnwand 9. given with the bottom 3 of the bellows 2. The spring 21 is supported on a plate 22, which can be screwed to adjust the spring in a manner not shown. The actuator engages through an opening 23 in the end wall 9.

Der Arbeitsbalg 2 besteht aus rostfreiem Stahl, der in übli- s cher Weise derart gehärtet ist, dass der Arbeitsbalg eine ausreichende Stabilität sowie eine gewisse Federeigenschaft hat. Der Zusatzbalg 4 besteht ebenfalls aus rostfreiem Stahl, ist aber durch eine Wärmebehandlung, insbesondere Glühen, weichgemacht, so dass er weder eine ausreichende Festigkeit noch eine io massgebende Federeigenschaft besitzt. The working bellows 2 is made of stainless steel, which is hardened in the usual way in such a way that the working bellows has sufficient stability and a certain spring property. The additional bellows 4 is also made of stainless steel, but is softened by a heat treatment, in particular annealing, so that it has neither sufficient strength nor a spring characteristic.

Ein solcher Pressostat arbeitet nahezu wie ein Pressostat ohne Zusatzbalg, weil die Federwirkung des Zusatzbalges praktisch nicht ins Gewicht fällt und weil der Druck im Überwachungsraum 15 verhältnismässig klein ist und sich über den 15 Arbeitsweg kaum ändert. Such a pressostat works almost like a pressostat without an additional bellows, because the spring action of the additional bellows is practically insignificant and because the pressure in the monitoring space 15 is relatively small and hardly changes over the 15 commute.

Wenn nun aber der Arbeitsbalg infolge eines Überdrucks ein Leck 24 erhält und daher auch im Überwachungsraum 15 dieser Überdruck herrscht, weitet sich der Zusatzbalg 4 auf, bis er mit dem Boden 5 an de Stirnwand 9 und mit seiner Umfangs-fläche an der Umfangswand 8 anliegt. Wenn er auf diese Weise abgstützt ist, kann er ausserordentlich grosse Überdrücke sicher abdichten. Bei einer Ausführungsform betrug der maximale Arbeitsdruck, bei dem der Arbeitsbalg 2 platzt, 20 bar. Der Zusatzbalg konnte jedoch Überdrücke bis 100 bar sicher abdichten. If, however, the working bellows receives a leak 24 as a result of an excess pressure and therefore this excess pressure also prevails in the monitoring space 15, the additional bellows 4 expands until it rests with the bottom 5 on the end wall 9 and with its peripheral surface on the peripheral wall 8 . If it is supported in this way, it can reliably seal extremely large overpressures. In one embodiment, the maximum working pressure at which the working bellows 2 burst was 20 bar. However, the additional bellows was able to reliably seal overpressures up to 100 bar.

In der Zeichnung ist veranschaulicht, dass die Stirnwandöffnung 23 recht klein ist; ihr Durchmesser ist knapp doppelt so gross wie der Durchmesser des Stellgliedes 18. Ausserdem hat der Boden 5 des Zusatzbalges 4 eine ausreichend grosse Dicke, damit er trotz der fehlenden Abstützung im Bereich der Stirnwandöffnung 23 nicht übermässig belastet ist. The drawing shows that the front wall opening 23 is quite small; their diameter is almost twice as large as the diameter of the actuator 18. In addition, the base 5 of the additional bellows 4 has a sufficiently large thickness so that it is not excessively loaded despite the lack of support in the region of the end wall opening 23.

G G

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

622379 PATENT CLAIMS

1.Pressostat with a housing, a work bellows, an additional bellows surrounding it, both of which are closed off by a movable floor and held at the other end to the housing, and a spring-loaded actuator that is firmly or non-positively connected to the bellows bottoms, one of the work bellows limited working space can be connected to the system to be monitored via a line and there is a monitoring space which is delimited from the outside and is sealed off from the outside with a predetermined pressure, characterized in that the housing (1) has a peripheral wall (8) surrounding the additional bellows (4) and has an end wall (9) running parallel to the bellows bottoms (3, 5) with an opening (23) for the passage of the actuator (18), and that the additional bellows is so soft that when a predetermined one occurs, it exceeds itself Pressure lying overpressure in the interstitial space on the peripheral wall and the end wall.

2. Pressostat according to claim 1, characterized in that the bottom (5) of the additional bellows (4) at least in the region of the end wall opening (23) is so thick that it withstands at least four times the load on the working bellows.

3. Pressostat according to claims 1 and 2, characterized in that the additional bellows (4) consists of steel which is made soft by a heat treatment.

4. Pressostat according to one of claims 1 to 3, characterized in that the housing (1) has a cup (6), on the bottom (7) of which two bellows (2, 4) arranged concentrically to one another are attached, the wall of which Forms peripheral wall (8) and is covered by a cover forming the end wall (9).