DE2009896C3 - Kompensationswandler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompensationswandler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Kompensationswandler ist im wesentlichen aus der DE-AS 11 08 960 bekannt.

Hierbei ist eine Hebelwaage vorgesehen, deren Waagebalken einen Strömungswiderstand verändert und damit einen Druck aussteuert. Von dem Druck werden Kraftgeber beaufschlagt, die ein Drehmoment auf dem Waagebalken ausüben. Die Kraftgeber sind beweglich gelagert und jeweils um den Angriffspunkt am Waagebalken schwenkbar.

Herstellungsmäßig und vom Raumbedarf her ist diese Konstruktion aufwendig.

Aus der US-PS 30 90 395 ist eine andere Ausbildung eines Wandlers bekannt, wobei die die Kraft übertragenden Bälge in einem Ring angeordnet sind. Die Notwendigkeit identische Bälge zu verwenden schränkt die Anwendungsmöglichkeiten aber sehr ein.

Unabhängig davon ist bei allen bekannten Wandlern die Umstellung der Meßspanne schwierig, weil die dabei erforderliche Genauigkeit einen geübten Fachmann voraussetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kompensationswandler zu schaffen, welcher hinsichtlich seines Aufbaus und der Funktion einfach, zuverlässig und betriebssicher und billig herstellbar ist und instandgehalten werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patensanspruches 1 angegebenen Merkmale. Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Der erfindungsgemäße Kompensationswandler weist mit den bisher bekannten und für ähnliche Zwecke verwendeten Einrichtungen verglichen, zahlreiche vorteilhafte Eigenschaften auf. Die wichtigste Eigenschaft besteht darin, daß die vorliegende Lösung nicht nur die Kompliziertheit und die Umstellungsschwierigkeiten, sowie die umständliche Ausführung der Armsysteme und der Lagerung der bisher bekannten Einrichtungen ausschaltet, sondern dadurch, daß das Kompensationselement bzw. die Empfangseinrichtung der Eingangssignale drehbar ist, auch die Kompensation einer Zieh- bzw. Druckkraft sowie die den Ansprüchen meist entsprechende Einstellbarkeit der Meßspanne der Vorrichtung ermöglicht. Im Sinne der erfindungsgemäßen Ausführung wird die ganze Einrichtung im wesentlichen Maße vereinfacht, was bedeutende wirtschaftliche Vorteile im Laufe ihrer Anwendung mit sich bringt.

Auch ist von Vorteil, daß die positiven bzw. negativen Kräfte — mit anderen Werten die Zieh- und Druckkräfte — auf den einarmigen Hebel und auf immer denselben Punkt derselben wirken. Durch die Verdrehbarkeit des Rückkopplungsorganes in seiner eigenen Ebene wird die leichte Veränderbarkeit der Komponente beliebiger Richtung des kompensierenden Kraftwirkungsvektors erzielt.

Das Kraftsystem mit Drehvektor bringt selbstverständlich die Übertragung von Kräften verschiedener Richtung und Größe an die Lagerungen mit sich. Erfahrungsgemäß eignet sich für diesen Zweck die Kombination eines Keil- und Kreuzfederlagers am besten, da dieselbe gleichzeitig die aus den Eigenschaften dieser beiden Lösungen resultierenden Vorteile besitzt. Darüber hinausgehend ist diese Lagerungsart auch deswegen besonders günstig, da dabei ein beinahe reibungsloser starrer Drehpunkt verwirklicht wird,

jo wozu sich keine der bisher verwendeten Lagerungsarten eignete.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles aufgrund der Zeichnung näher erläutert. An der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht der schematischen Anordnung des erfindungsgemäßen Kompensations-Signalwandlers oder -reglers,

F i g. 2 einen Schnitt der Anordnung gemäß Fig. 1. An der prinzipiellen Anordnung gemäß F i g. 1 wurden die Hauptbestandteile der Vorrichtung angeführt, welche im Wesen aus einer als starrer Mechanismus ausgeführten Scheibe 1, welche im Wege des Drehpunktes 2 an das Gehäuse der an der Zeichnung nicht angeführten Vorrichtung fixiert ist, und welche im Verhältnis zum Gehäuse um den Drehpunkt 2 in ihrer eigenen Ebene eine relative Verdrehung durchführen kann, besteht. Die Scheibe 1 ist mit Belastungsansatz 3 ebenfalls starr verbunden, und dieser Belastungsansatz 3 ist mit einem oder mehreren zur Einführung der Belastung dienenden Belasiungspunkt(en) 4 versehen. Einem oder gegebenenfalls mehreren Belastungspunkt(en) 4 schließen sich die die Belastung ergebenden Organe ΐ an, welche eine Beanspruchung an den Belastungsansalz 3 ausüben.

Auf die Einwirkung der am Belastungsansatz 3 durch das die Belastung ergebene Organ 5 ausgeübten Beanspruchung durchführt der Belastungsansatz 3 eine dem Sinn und Größe der Effektivkraft entsprechende Verschiebung. Durch und gleichzeitig mit dieser Verschiebung — da auch der Belastungsansatz 3 und die Scheibe 1 miteinander starr verbunden sind — durchführt auch die Scheibe I dieselbe Verschiebung. Zufolge dieser Verschiebung entsteht im Rückkopplungsorgan 7 eine Druckänderung in folgender Weise.

Dadurch, daß das die Belastung ergebene Organ 5 cm Belastungsansatz 3 Kraft übertragen hat, wodurch sich gleichzeitig der Belastungsansatz 3 und die damit starr zusammengebaute Scheibe 1 verschob, wurde die

Austrittsoffnung der Düse 10, sowie die Entfernung zwischen der sogenannten Staufläche des Belastungsansatzes 3, welche gegenüber der Austrittsoffnung der Düse 10 liegt, verändert. Demzufolge kann durch die Austrittsoffnung der Düse 10 im Verhältnis zur vorher genannten Lage mehr oder weniger Luft ausströmen. Falls das die Belastung ergebende Organ 5 dem Belastung.s:insatz 3 eine größere Beanspruchung überträgt, wird der Belastungsansatz 3 in stärkerem Ausmaße in Richtung des Düsenverschiusses 10 in verschoben, und somit steigt der Druck im pneumatischen Leitungssystem an. Im Falle einer durch das die Belastung ergebende Organ 5 übertragenen Beanspruchungsherabsetzung, durch eine kleinere Verschiebung des Belastungsansatzes 3, schließt sich die Düse 10 weniger, demzufolge strömt mehr Luft durch die Düse, d. h. der Druck wird im pneumatischen Leitungssystem herabgesetzt.

Der im pneumatischen Leitungssystem steigende bzw. sinkende Druck wird an das Rückkopplungsorgan 7 weitergeleitet. Auf die Wirkung der durch das die Belastung ergebende Organ 5 ausgeübte Beanspruchungsveränderung steigt der Druck an bzw. vermindert er sich so lange, bis das statische Gleichgewicht nicht wieder zustandekommt. >5

In das vom Rückkopplungsorgan 7 zum pneumatischen Fühlerorgan 9 führende pneumatische Leitungssystem ist ein Leistungsverstärker 11 eingeschaltet, an das System schließt sich außer der die Speiseluft fördernden Speiseluftleitung 12 auch die dem pneumali- ω sehen Leitungssystem zugeordnete RückkopplungE.'eitung 13 sowie die Ausgangssignalleitung 14 an. Zwischen dem Leistungsverstärker II, und dem pneumatischen Fühlerorgan 9 ist zweckmäßig eine Drossel 15 vorgesehen.

An Fig. 2 wurde die erfindungsgemäße Einrichtung teilweise im Schnitt veranschaulicht, wo die Lage des in den Hohlraum 6 der Scheibe 1 einragenden Rückkopplungsorganes 7 bzw. jene Verbindung ersichtlich ist, durch welche das Rückkopplungsorgan 7 der Scheibe 1 die Beanspruchung übertragen kann. Dem an der Zeichnung nicht veranschaulichten Gestell der Vorrichtung schließt sich die Drehachse 16 an, an welche das Konsolzahnrad 17 zentral aufgekeilt ist. Von der Ebene des Konsolzahnrades 17 ragt die Konsole 18 heraus, welche zur Unterstützung des Rückkopplungsorganes 7 dient, und mit dem Zahnrad 17 in einer an sich bekannten Weise z. B. mit Hilfe von Kehlnähten starr verbunden ist. Am Rückkopplungsorgan 7 ist die Nullpunkteinstellung 19 vorgesehen, welche das Rückkopplungsorgan 7 mit einer Vorspannkrafi bestimmter Größe belastet Das Rückkopplungsorgan 7 ist selbst als elastisches Gehäuse ausgestaltet, und die Öffnung des Gehäuses schließt sich in der Konsolfläche 18 ausgebildeten Bohrung 20 an, welche Bohrung 20 zur Einführung der Rückkopplungsleitung 1 i des pneumatischen Systems in das Rückkopplungsorg in 7 dient.

Zufolge der im Inneren des mit elastischer Wand ausgestatteten Rückkopplungsorganes 7 schwankenden Druckgröße ändert auch das Rückkopplungsorgan 7 selbst seine Form, und übermittelt die Kraft von einer dieser Formänderung en'.sprechenden Große und Sinn durrh das elastische Zugband 21 der zylimiermantelförmig ausgebildeten Fläche 22 des Hohlraumes 6 der Scheibe !. Das elastische Zugband 21 überträgt die Kraft unmittelbar dem Verbindungselement 2\. Die Schultern 24 dieses Verbindungselementes 23 liegen an der zylindermantelförmigen Fläche 22 auf und überfragen die Kraft an die Scheibe 1. Das elastische Zugband 21 überträgt die Kraft unmittelbar dem Verbindungselement 23. Das Verbindungselement 23 ist .such mit der Gewindespindel 25 versehen, an deie.M Ende eine Vorsatzmutter 26 angeordnet ist. Diese Vorsat/niinter 26 preßt das Verbindungselement 21 durch die Abdrückunterlage 27 mit der Scheibe 1 zusammen

Die Einstellung der Meßspannc der F.inrk lining erfolgt indem die Vorsatzmutter 26 gelöst und dadurch zwischen der Scheibe 1 und dem Rückkoppliingsoi gan 7 die Möglichkeit einer relativen Verdrehung gesichert wird, nach Durchführung der Verdrehung wird die Vorsatzmutter wiederholt angezogen. I Im heim Verdrehen nicht das Zugband 21 in Anspruch /ti nehmen, ist das Verbindungselement 23 mit Hilfe einer Kulisscnführung 8 mit dem Konsolzahnrad 17 wiliiiiulen. Zur Einstellung der Lage des Zahnrades 17 und dadurch des Rückkopplungsorganes 7 schließt sich dein Konsolzahnrad 17 ein Stellzahnrad 28 an, weit hei in dieser Weise zur Bestimmung der Meßspanne tU-r Vorrichtung dient. Selbstverständlich ist nach Betauten des .Stellzahnrades 28 zur Vermeidung einer Reibung zwischen der Schulter 24 und den Schiebnägeln 8 /w ischen diesen beiden Elementen — zweckmäßig 11 it Hilfe einer geringen Rückdrehung in einem der liiir.ti llverdrehiing entgegengesetzten Sinne — ein Abstand /ti sichern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kompensationswandler, enthaltend eine Empfangseinrichtung der Eingangssignale, ein Addierwerk mit Indikator deren Ausgang über einen Verstärker an den Ausgang des Wandlers angeschlossen ist, sowie eine Dreheinrichtung der Rückkopplung, dadurch gekennzeichnet, daß das Addierwerk in Form einer Scheibe (1) mit innerer zylindrischer Mantelfläche (22) ausgebildet ist, sowie eine Einrichtung der Rückkopplung der Scheibe (1) so angeordnet ist, daß das Rückkopplungsorgaii (7) durch ein Zugband (21) oder über einen Balg auf die innere zylindrische Mantelfläche (22) der Scheibe (1) einwirkt und die Drehachse (16) des Rückkoophingsorgans (7) mit der Achs;: der zylindrischen Mantelfläche (22) übereinstimmt.

2. Kompensationswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückkopplungsorgan (7) an der Scheibe (1) mittels eines Verbindungselementes (23), einer Kulissenführung (8) und einer Vorsatzmutter (26) befestigt ist.

3. Kompensationswandlci nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückkopplungsorgan (7) auf einer Konsole (18) sitzt, die am Zahnrad des Drehorgans befestigt ist.