DE1178268B

DE1178268B - Hebelwerk zur UEbertragung einer Schwenk-bewegung durch eine Wand eines in einer Abdichtmembran gelagerten Schwenkhebels, insbesondere fuer ein schwimmergesteuertes, elektrisches Kontaktsystem

Info

Publication number: DE1178268B
Application number: DED39090A
Authority: DE
Inventors: Asger Kraemer
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1962-06-05
Filing date: 1962-06-05
Publication date: 1964-09-17
Also published as: DK105377C

Description

Hebelwerk zur Übertragung einer Schwenkbewegung durch eine Wand eines in einer Abdichtmembran gelagerten Schwenkhebels, insbesondere für ein schwimmergesteuertes, elektrisches Kontaktsystem Die Erfindung geht aus von einem Hebelwerk zur Obertragung einer Schwenkbewegung durch eine Wand eines in einer Abdichtmembran gelagerten Schwenkhebels, insbesondere für ein schwimmergesteuertes, elektrisches Kontaktsystem, wobei die Abdichtmembran an ihrem Rand an der Wand fest eingespannt ist.
Eine der größten Schwierigkeiten bei der Konstruktion solcher Hebelwerke besteht darin, die Abdichtmembran einerseits so flexibel zu gestalten, daß die Schwenkbewegungen einwandfrei übertragen werden, sie aber andererseits so steif auszubilden, daß sie dem zwischen beiden Seiten der Wand herrschenden Druckunterschied standzuhalten vermag. Aus diesem Grunde wurden die Abdichtmembranen bisher ausschließlich aus einigen wenigen Metallen hergestellt, die wenigstens angenähert Flexibilität und Drucksteifigkeit miteinander zu vereinen gestatteten. Dafür mußte man aber andere Schwierigkeiten bei diesen Metallen in Kauf nehmen, z. B. eine relativ geringe Beständigkeit gegenüber Korrosion und anderen chemischen Angriffen, insbesondere im Zusammenhang mit chemisch aktiven Medien. Es gibt zwar Werkstoffe, die diese Schwierigkeiten nicht aufweisen; bei diesen Werkstoffen ist es aber ausgeschlossen, die gewünschte Flexibilität der Abdichtmembran mit einer ausreichenden Drucksteifigkeit zu paaren.
Die Aufgabe der Erfindung besteht diesem Bekannten gegenüber darin, Hebelwerke der im ersten Absatz dieser Beschreibung dargestellten Art insoweit zu verbessern, daß die Abdichtmembran die Schwenkbewegungen einesteils einwandfrei überträgt, jedoch andererseits dem zwischen beiden Seiten der Wand herschenden Druckunterschied standhält.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Abdichtmembran durch einen Ring aus einem Material mit großem Elastizitätskoeffizienten abgestützt ist, der zwischen der Abdichtmembran und einem ringförmigen Anschlag eingespannt ist.
Als für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildung sind weitere Merkmale aus den am Schluß der Beschreibung angeführten Unteransprüchen 2 bis 9 zu entnehmen.
Durch die Erfindung ist insofern ein technischer Fortschritt erreicht, als die gestellte Aufgabe erfolgreich gelöst ist. Es ist also erreicht, daß bei Hebelwerken der im ersten Absatz dieser Beschreibung dargestellten Art die Abdichtmembran die Schwenkbewegung einesteils einwandfrei überträgt, sie andererseits jedoch in der Lage ist, dem herrschenden Druckunterschied zwischen beiden Seiten der Wand standzuhalten.
Der Stützring aus elastischem Material behindert nicht die Flexibilität der Abdichtmembran, er gibt ihr aber eine ausreichende Abstützung bei Druckbelastung. Infolgedessen erweitert sich die Zahl der für die Abdichtmembran verwendbaren Materialien ganz erheblich. Es kommen hierfür nicht nur die verschiedensten bisher nicht brauchbaren Metalle in Frage, sondern vor allem Kunststoffe.
Unter den Kunststoffen gibt es eine ganze Reihe, die eine vorzügliche Beständigkeit gegenüber chemischen Angriffen besitzen. Erwähnt sei lediglich Polytetrafluoräthylen oder Polyäthylenteraphthalsäureester. Diesen Kunststoffen ist aber gemeinsam, daß sie in einer für die Drucksteifigkeit notwendigen Dicke nicht mehr als flexible Membranen brauchbar sind und umgekehrt bei einer die Flexibilität garantierenden geringen Dicke keine Druckfestigkeit mehr besitzen. Die fehlende Druckfestigkeit spielt aber keine Rolle mehr, wenn man eine Abstützung gemäß der Erfindung vorsieht.
Als Material mit großem Elastizitätskoeffizienten kommen hauptsächlich gummiartige Materialien in Frage, z. B. Silikongummi oder polymerisiertes Butadien. Die Elastizität kann ohne Schwierigkeiten so eingestellt werden, daß sie auf die praktischen Gegebenheiten (Druckbelastung, Dicke der Membran, Material der Membran) abgestellt ist.
Eine besonders günstige Kombination ergibt sich, wenn die Membran aus Polytetrafluoräthylen und der elastische Ring aus Silikongummi besteht. Hierbei werden nicht nur die eingangs erwähnten Forderungen sämtlich erfüllt, sondern es tritt noch eine sehr gute Wärmebeständigkeit hinzu.
Viele der nunmehr für die Membran verwendbaren Materialien lassen auch eine ganz andere Formgebung als Metalle zu. So kann man mit Vorteil die Mitte der Membran so verformen, daß sich ein einstückig mit ihr ausgebildeter axialer Behälter ergibt, in dessen Inneren der eine Teil eines zweiteiligen Schwenkarmes gehalten ist, während der zweite Teil eines Schwenkarmes an der Außenseite des Behälters befestigt ist. Die beiden Teile des Schwenkarmes können dann einander überlappen und durch eine gemeinsame Klemmvorrichtung festgehalten werden.
Bisher mußte man die beiden Teile eines Schwenkarmes an der flachen Membran anbringen, was erhebliche Schwierigkeiten mit sich brachte.
Besonders zu beachten ist, daß für die Befestigung des elastischen Stützringes keine komplizierten Zusatzelemente benötigt werden. Vielmehr genügt es, wenn die Stirnfläche des einen Einspannelements, das gegen die Membran anliegt, eine kreisförmige Vertiefung zur Aufnahme des elastischen Abstützringes und gegebenenfalls einer festen Abstützplatte besitzt.
In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1. den Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel, F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung der Klemmvorrichtung und Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Teil eines anderen Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung.
Der Schwimmer 1 zeigt den Pegelstand 2 auf der einen Seite einer Wand 3, also z. B. im Inneren eines Behälters, an. Diese Anzeige soll auf der anderen Seite der Wand 3 verwertet werden, hier zur Betätigung des Kontaktgebers 4 eines elektrischen Schalters 5, der in dem angedeuteten Gehäuse 6 untergebracht ist. Die Übertragung geschieht mit Hilfe eines aus den beiden Teilen 7 und 8 bestehenden Schwenkhebels, der in der Abdichtmembran 9 gelagert ist.
Die Abdichtmembran 9 ist mit ihrem Rand 10 fest eingespannt. Zu diesem Zweck ist eine Mutter 11 mit nach innen gerichtetem Rand 12 in die Wand 3 eingeschraubt. Sie umschließt buchsenartig eine Hülse 13, deren Stirnfläche 14 den Membran rand 10 von der anderen Seite her faßt. Die beiden Einspannteile 11 und 13 sind über Gewinde 15 miteinander verbunden.
Die Abdichtmembran 9 liegt mit ihrer dem Schwimmer 1 abgewandten Seite an einem elastischen Ring 16 an, der seinerseits noch durch eine feste Ringscheibe 17 versteift ist. Die Stirnfläche 14 der Hülse 13 weist eine kreisförmige Versteifung 18 zur Aufnahme von Ring 16 und Platte 17 auf. Die Grundfläche dieser Vertiefung bildet einen ringförmigen Anschlag 18a.
Die Abdichtmembran 9 ist so dünn ausgebildet, daß sie den Bewegungen des Schwenkhebels 7, 8 leicht folgen kann. Ihre Elastizität wird durch den elastischen Ring 16 nicht behindert. Bei einer Druckbeanspruchung jedoch kann sich die Abdichtmembran an dem elastischen Ring 16 abstützen und dem Druck Widerstand leisten.
Wie die F i g. 2 zeigt, weist die Abdichtmembran 9 in der Mitte eine axial vorstehende, nach dem Behälter zu gerichtete Büchse 19 mit geschlossenem Ende auf. In diese Büchse 19 ist der eine Teil 8 des Schwenkhebels 7, 8 eingesetzt. Der andere Teil 7 des Schwenkhebels 7, 8 weist an seinem einen Ende eine Klemmbüchse 20 auf. die durch die Überwurfmutter 21 unter Klemmdruck gehalten ist. Auf diese Weise ist eine feste Verbindung zwischen den beiden Teilen 7 und 8 des Schwenkhebels 7, 8 hergestellt.
In F i g. 3 sind Abdichtmembran 9, elastischer Ring 16 und Stützplatte 17 genauso ausgebildet wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Eine Abänderung ergibt sich insofern, als der Membranrand 10 direkt zwischen der Wand 3 und einem zweiten plattenförmigen Einspannteil 22 gehalten ist, die mittels Schrauben aneinandergezogen werden. Die Stirnfläche 23 dieser Platte weist wiederum eine Vertiefung 24 mit ringförmigem Anschlag 24 a auf, die den elastischen Ring 16 und die Stützplatte 17 aufnimmt. Beim Festspannen der Abdichtmembran 9 werden also gleichzeitig die Abstützteile 16, 17 mit festgezogen.

Claims

Patentansprüche: 1. Hebelwerk zur Übertragung einer Schwenkbewegung durch eine Wand eines in einer Ab dichtmembran gelagerten Schwenkhebels, insbesondere für ein schwimmergesteuertes, elektrisches Kontaktsystem, wobei die Abdichtmembran an ihrem Rand an der Wand fest eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab dichtmembran (9) durch einen Ring (16) aus einem Material mit großem Elastizitätskoeffizienten abgestützt ist, der zwischen der Abdichtmembran (9) und einem ringförmigen Anschlag (usa, 24a) eingespannt ist.
2. Hebelwerk nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Abdichtrnembran (9) aus Polytetrafluoräthylen und der elastische Ring (16) aus Silikongummi besteht.
3. Hebelwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise in der Mitte der Abdichtmembran (9) eine axial vorstehende Hülse (19) mit geschlossenem Endteil ausgebildet ist, in deren Innerem der eine Teil (8) des jedoch zweiteilig ausgeführten Schwenkhebels (7, 8) gehalten ist, während in neuer Weise der zweite Teil (7) des Schwenkhebels (7, 8) an der Außenseite der Büchse (19) befestigt ist.
4. Hebelwerk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die beiden Teile (7, 8) des Schwenkhebels (7, 8) einander überlappen und durch eine gemeinsame Klemmvorrichtung (20, 21) verbunden sind.
5. Hebelwerk nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil (8) des Schwenkhebels (7, 8) in an sich bekannter Weise als zylindrischer Zapfen, jedoch der andere Teil (7) des Schwenkhebels als Klemmbüchse (20) ausgebildet ist.
6. Hebelwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Anschlag (18a) der Abschluß einer Vertiefung eines von zwei die Abdichtmembran (9) einspannenden Teiles (13) ist, wobei sich der elastische Ring (16) in der Vertiefung dieses Einspannteiles (13) befindet.
7. Hebelwerk nach Anspruch 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einspannteile (11, 13) die Abdichtmembran (9) in an sich bekannter Weise buchsenartig einander umgreifen und mittels Gewinde verbunden sind.
8. Hebelwerk nach Anspruch 1, 2, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet. daß die Einspannung der Abdichtmembran (9) direkt zwischen der Wand (3) und einem durch Schrauben gegen die Wand gedrückten plattenförmigen Einspannteil (22) erfolgt.
9. Hebelwerk nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ringförmigen Anschlag (18a, 24a) und dem elastischen Ring (16) eine feste Abstützplatte (17) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 037 225, 1120 168; deutsche Patentschriften Nr. 831 914, 902 464, 944 050, 944 351; französische Patentschrift Nr. 801 024; USA.-Patentschriften Nr. 2217 880, 2 440 943.