DE1665640C - Druckwächter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Druckwächter für ein erregt wird, so daß bei Erregung oder Entregung des

ein Druckmedium führendes System, mit einem zweiten Relais das an der Steuerklemme anliegende

stationären Kontaktpaar, zwischen dem ein beweg- Potential wechselt. Durch diese Ausbildung lassen

licher Kontakt eines von dem Druck des Mediums sich über den erfindungsgemäßen Druckwächter auch

beaufschlagten Schaltgliedes spielt. 5 größere Leistungen bei Drücken von 140 bis

Aus der USA.-Patentschrift 2430428 ist ein 350 kg/cm² steuern. Zweckmäßigerweise sind dabei

Druckschalter zur Verwendung in hydraulischen Sicherheitsanschläge zur Begrenzung des vom EKuck-

Bremsanlagen bekanntgeworden, bei dem das Kon- medium beaufschlagten Schaltgliedes vorgesehen, um

taktpaar, zwischen dem der bewegliche Kontakt des Beschädigungen des Schaltermechanismus zu ver-

vom Druckmedium beaufschlagten Schaltgliedes io meiden.

spielt, in einem Schaltkreis so angeordnet ist, daß Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des

jeweils bei Erreichen einer oberen bzw. unteren erfindungsgemäßen Druckwächters an Hand der

Druckgrenze und entsprechender Kontaktnahme Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

durch den beweglichen Kontakt ein entsprechendes Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungs-

Signal abgegeben wird. Solange der bewegliche Kon - 15 gemäßen Druckwächter,

takt berührungslos zwischen den Kontakten des F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie Il-II in

stationären Kontaklpaares spielt, wird bestimmungs- Fig. 1,

gemäß kein Signal erzeugt. Diese bekannte Schalter- F i g. 3 eine Ansicht des erfindungsgemäßen

konstruktion eignet sich jedoch nur in Fällen, in Druckwächters in Richtung der Pfeile HI-III in

denen, wie bei Kraftfahrzeugbremsen, ein Signal nur ao F i g. 1,

bei Überschreiten der einen Bereich eingrenzenden F i g. 4 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles IV

Druckgrenzen erforderlich wird. Darüber hinaus ist in Fig. 1, teilweise geschnitten, und

es mit dem bekannten Schalter auch nicht möglich, F i g. 5 ein elektrisches Schaltdiagramm, in dem

die Grenzen des Druckbereiches beliebig einzustellen. der erfindungsgemäße Druckwächter angeordnet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, as Der Druckwächter weist eine Grundplatte 1 mit einen Druckwächter der eingangs geschilderten Art, einer abgestuften Bohrung 2 auf, in welcher ein insbesondere zur Verwendung in hydraulischen Kolben 3 einen relativ kleinen Hub ausführen kann. Systemen von Flugzeugen, so auszubilden, daß in Der Kopf des Kolbens 3 bildet innerhalb des entAbhängigkeit von der jeweils vorhergehend berühr- sprechenden Teiles der Bohrung 2 eine enge Schiebeten Druckbereichsgrenze über dem ganzen Druck- 30 passung. In der Bohrung 2 ist eine Schulter 4 zur bereich ein bestimmtes Signal aufrechterhalten wird Bildung eines ersten Sicherheitsanschlages ausgebil- und die Grenzen des Druckbereiches beliebig ein- det. Das entgegengesetzte (obere) Ende des Kolbens 3 stellbar sind. Dies wird erfindungsgemäß dadurch ist als Schraubbolzen ausgebildet und mit einstellerreicht, daß den Kontakten ein Schaltkreis mit einer baren Kontermuttern 5 versehen. Diese arbeiten mit Steuerklemme zugeordnet ist, deren Potential sich 35 einer oberen Ringschulter 6 der Bohrung 2 zur BiI-bei Kontakt des beweglichen Kontakts mit dem einen dung eines zweiten Sicherheitsanschlages in der der stationären Kontakte nach vorhergehender Be- entgegengesetzten Richtung zusammen,
ruh rung des anderen stationären Kontakts ändert Am unteren Ende des Kolbens ist in einer Druck- und auf dem geänderten Wert konstant bleibt, bis kammer 9 eine Membran 7 angeordnet. Die Druckder bewegliche Kontakt erneut den anderen stationä- 40 kammer ist unterhalb der Unterseite der Grundren Kontakt berührt und daß zur Einstellung des platte 1 in einer Ausnehmung eines mit der Grund-Druckschwankungsbereiches der andere stationäre platte verbundenen Gliedes 8 vorgesehen. Ein ring-Kontakt relativ zu dem einen stationären Kontakt förmiger, gasgefüllter Dichtungsschlauch (tube) 10 einstellbar ist. ist längs des Umfanges der Druckkammer 9 vor-

Der erfindungsgemäß ausgebildete Druckwächter 45 gesehen, um die Membran 7 gegenüber der Grundkann auf diese Weise als Steuer- oder Warnvorrich- platte 1 abzudichten. Das Grundglied 8, welches den lung dienen und z. B. in einem hydraulischen System Umfang der Membran 7 gegen die Grundplatte 1 eine Pumpe steuern, die den Druck des Systems in klammert, ist mit einer zentralen Öffnung 11 vereinem bestimmten, einstellbaren Druckbereich zu sehen, die einen Einlaß für die zu steuernde Druckhallcn hat. 50 flüssigkeit bildet.

Zweckmäßigerweise ist in einer Weiterbildung des Auf der Oberseite der Grundplatte 1 stehen zwei

Erfindungsgedankens vorgesehen, daß der andere Säulen 12, die in Kugellagern 14 einen horizontalen

stationäre Kontakt und der bewegliche Kontakt Drehzapfen 13 tragen. Der Drehzapfen 13 trägt einen

unabhängig von der Position des Schaltgliedes ein- annähernd horizontalen Schwenkhebel 15, der unter

stellbar sind. 55 dem Einfluß der Membran 7 und des Kolbens 3

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vor- beweglich ist. Der Hebel IS ist dabei mit dem

gesehen, daß das Schaltglied über eine Metall- Kolben 3 über eine Kugel 16 verbunden, die relativ

membran und einen durch diese Membran verschieb- dicht neben dem Drehpunkt des Drehzapfens in einer

buren Kolben beaufschlagt ist und daß zwischen der Ausnehmung angeordnet ist, wobei die Kugel 16

Metullmcmbran und dem Kolben eine dünne Gummi- 60 gegen einen Schraubstutzen 17 anliegt. Bcidseits des

schicht angeordnet ist. Drehzapfens 13 sind Druckfedern 18, 19 angeordnet,

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung«- die gegen die Hebelarme des Hebels 15 wirken, form der Erfindung enthält der elektrische Schalt- Der eine Arm des Hebels 15 trügt einen bewegkreis ein erstes und ein zweites Relais, die bei Bc- liehen Kontakt 20 mit einer oberen und einer unteren rührung des einen bzw. des anderen Kontakts 65 Kontaktoberfläche. Dem beweglichen Kontakt 20 ansprechen und ist die Steuerklcmmc mit dem benachbart sind zwei stationäre Kontakte 21 und 22 zwrtcn Relais verbunden, wobei das zweite Relais angeordnet, die von einem Fcdcrarm 23 getragen «μ Irfn.ie crreiit bleibt, bis das erste Relais von neuem sind. Wenn in dem Einlaß Il keine Druckflüssigkeit

vorhanden ist, liegt eier bewegliche Kontakt 20 am oberen stationären Kontakt 21 an. An zwei vertikalen Trägern 25 ist eine horizontale metallene Stange 24 als ein Anschlag vorgesehen, um die Abwärtsbewegung des oberen Federarmes 23 zu begrenzen. Der untere Arm 25 ist in seiner Schwenkbarkeit durch einen Schraubstutzen 26 begrenzt, der in die Sxange 24 eingeschraubt ist.

Von der Grundplatte 1 nach oben sich erstreckende Stangen 27 tragen ein Paar elektrischer Relais 28 und 29, von denen jedes eine Spule und zwei Kontaktsätze aufweist. Wie F i g. 5 zeigt, ist die Spule des Relais 28 von Versorgungsanschliissen 30, 31 aus erregt, wenn die Einlaßöffnung 11 nicht unter Druck steht. Wenn der bewegliche Kontakt 20 den oberen stationären Kontakt 21 verläßt, ist die Spule des Relais 28 entregt. Wenn der bewegliche Kontakt 20 den unteren stationären Kontakt 22 berührt, wird die Spule des Relais 29 erregt, wodurch ein Signal im Anschluß 32 erzeugt wird. Gleichzeitig werden die Kontakte des Relais 29 in Stellungen gebracht, in weichen ein anderer Strompfad zur Erregung der Spule des Relais 29 eröffnet ist. Wenn sich der bewegliche Kontakt 20 vom unteren stationären Kontakt 22 abhebt, bleibt die Spule des Relais 29 erregt. Wenn der bewegliche Kontakt 20 zur Anlage am oberen Kontakt 21 gelangt, ist das Relais 28 erregt, welches über seine Kontakte das Relais 29 entregt und damit das Signal am Anschluß 32 beendet. Es wird hervorgehoben, daß das Relais 29 bei jedem Druck eingeschaltet bleibt, bis der bewegliche Kontakt am oberen stationären Kontakt 21 zur Anlage gelangt.

Dieser Druckwächter arbeitet wie folgt: Beim Nulldruck liegt der bewegliche Kontakt 20 am oberen stationären Kontakt 21 an, wobei die Spule 28 erregt ist. Beim Ansteigen des Druckes wandert der beweglirhe Kontakt 20 nach unten und verläßt dabei den oberen Kontakt 21, wobei das Relais 28 entregt wird, aber das an der Endklemme 32 anliegende Signal (0-Signal) wird nicht geändert. Über einen gewissen Druckbereich bleibt der bewegliche Kontakt außer Eingriff mit beiden stationären Kontakten 21, 22. Beim Überschreiten eines gewissen Druckes erreicht der bewegliche Kontakt 20 den unteren stationären Kontakt 22. Hierbei wird das Relais 29 erregt. Wenn der Druck soweit abfällt, daß der bewegliche Kontaiü 20 außer Eingriff mit dem unteren stationären Kontakt 22 gelangt, bleibt das Relais 29 erregt. Wenn der Druck so weit abfällt, daß einen vorbestimmten Wert abfällt, gelangt der bewegliche Kontakt 20 wieder in Eingriff mit dem oberen stationären Kontakt 21, und das Relais 28 wird erregt und das Relais 29 entregt.

Der erfindungsgemäße Druckwächter kann auf diese Weise eine Steuer- oder eine Warnungsvorrichtung bei einem bestimmten oberen und einem bestimmten unteren Druck betätigen, wobei der Druckintervall über einen großen Bereich einstellbar ist. Beispielsweise könnte der Schalter in einem hydraulischen System eine Pumpe einschalten, bis ein Druck von etwa 140 kg/cm² erreicht ist, worauf der Schalter die Pumpe ausschaltet, bis der Druck in dem System auf beispielsweise 35 kg/cm^a abfüllt,

Jc nach Wunsch können bei Erreichen des oberen oder des unteren Druckes auch Signale mit dem Druckwächter erreicht werden.

Der obere und der untere Druck sind leicht einstellbar. Die Einstellung kann durch Verstellung der Druckfedern 18, 19 in Verbindung mit einer Lageveränderurg des beweglichen Kontakts 20 gegenüber den festen Kontakten 21 und 22 vorgenommen werden,

Der Schwenkhebel 15 ist gegenüber dem oberen Kontakt durch den Schraubbolzen 17 einstellbar, der einen Teil der Verbindung des Schwenkhebels 15 mit dem Kolben 3 bildet. Die Verstellung des Schraubbolzens 17 beeinflußt auch die Stellung des bcwegliehen Kontakts 20 gegenüber dem unteren stationären Kontakt 22; dies kann aber durch Bewegung des unteren stationären Kontakts 22 mittels der Stellschraube 26, die von dem festen Arm 24 getragen wird, ausgeglichen werden. Die Schraube 26 kann aber auch nur zurEinstel'ung des unteren stationären Kontakts 22 verstellt werden.

Bei Druckwächtern dieser Art, die zum Gebrauch bei Bedingungen beabsichtigt sind, bei denen ein hohes Ausmaß an Genauigkeit v.eseiidich ist, ist es

ao von großer Bedeutung, eine Membran 7 aus Blechmetall, z. B. dünnem rostfreien Staiil, anzuwenden. Solche Membranen sind bei hohen Drücken d^r Gefahr ausgesetzt, daß sie sich um den Kolben bleibend verformen. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist gemäß der Erfindung eine Gummischeibe 33 zwischen der Membran 7 und dem Kolben 3 angeordnet. Die Gummischeibe 33 verformt sich unter dem Einfluß des hohen Druckes und schützt somit die Membran vor Verformungen an den relativ scharfen Kanten des Kolbens. Da die Federkraft dieser Scheibe Einfluß auf die Arbeitsweise des Schalters hat, sollte sich diese Gummischeibe regenerieren können.

Eine weitere Möglichkeit zur Veränderung des Druckintervalls oder der Feinfühligkeit des Schalters besteht in der Anwendung von Kolben mit anderen Durchmessern. Hierbei müssen allerdings entsprechende Grundplatten mit entsprechend verkleinerten Aufnahmebohrungen für die Kolben vorgesehen sein. Es ist bei der beschriebenen Konstruktion festgestellt worden, daß die wirksame Fläche, auf welche der Flüssigkeitsdruck wirkt, geringfügig größer als die Fläche des Kolbenkopfes ist und in Abhängigkeit vom Durchmesser des Kolbenkopfes zunimmt bzw. abnimmt.

Gemäß einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels wird das vorbeschriebene Paar von Relais durch ein einziges Relais mit zwei Spulen ersetzt, deren jede einen Doppelpol-Schalter bedient.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Druckwächter für ein ein Druckmedium führendes System, mit einem stationären Kontaktpaar, 2 .vischen dim ein beweglicher Kontakt eine von dem Druck des Mediums beaufschlagten Schaltglicclcs spielt, dadurch gekennzeichnet, daß den Kontakten (20, 21, 22) ein Schaltkreis mit einer Steuerklemmc (32) zugeordnet ist, deren Potential sich bei Kontakt des beweglichen Kontakts (20) mit dem einen der stationären Kontakte (21) nach vorhergehender Berührung des anderen stationären Kontakts (22) ändert und auf dem geänderten Wert konstant bleibt, bis der bewegliche Kontakt (20) erneut den anderen stationären Kontakt (22) berührt und daß zur Einstellung des Druckschwankungs-

bereiches der andere stationäre Kontakt (22) relativ zu dem einen stationären Kontakt (21) einstellbar ist.

2. Druckwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere stationäre Kontakt (22) und der bewegliche Kontakt (20) unabhängig von der Position des Schaltgliedes (7, 15) einstellbar sind.

3. Druckwächter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine stationäre Kontakt (21) fest und der andere stationäre Kontakt (22) verstellbar ist.

4. Druckwächter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (15) über eine Metallmembran (7) und einen durch diese Membran (7)

verschiebbaren Kolben (3) beaufschlagt ist und daß zwischen der Metallmembran (7) und dem Kolben (3) eine dünne Oummiscrncht (33) angeordnet ist.

5. Druckwächter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schaltkreis ein erstes und ein zweites Relais (28 bzw. 29) enthält, die bei Berührung des einen (21) bzw. des anderen (22) Kontakts ansprechen und in dem die Steuerklemme (32) mit dem zweiten Relais (29) verbunden ist, wobei das zweite Relais (29) so lange erregt bleibt, bis das erste Relais (28) von neuem erregt wird, und daß bei Erregung oder Entregung des zweiten Relais (29) das an der Steuerklemme (32) anliegende Potential wechselt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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