DE2202105A1 - Druckmessgeraet mit elektrischer anzeige fuer oelhydraulische systeme - Google Patents

Description

• Druckmessgerät mit elektrischer Anzeige fUr ölhydraulische Systeme Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Messen von DrUcken und Differenzdrücken in ölhydraulischen Systemen. Verbunden mit diesem Gerät ist ein Messanzeiger. Die Anzeige oder Weitergabe der Messgrösse erfolgt auf elektrischem Wege. Insbesondere ist dieses Gerät geeignet für Systeme1 bei denen die Druck- bzw. die Differenzdruckmessung an einer anderen Stelle vorgenommen wird als die Anzeige der Messung. Weiterhin ist das Gerät geeignet fur Systeme, bei denen eine elektrische Weitergabe des gemessenen Druckes bzw. des Differenzdruckes vorteilhaft oder gar notwendig ist. Auch können nur maximale oder minimale Werte des Druckes oder des Differenzdruckes angezeigt werden.
• Derartige Druckmessgerdte sollen als fester Bestandteil hydraulisSher Systeme zur Anzeige, Uberwochung, Steuerung oder Regelung druckobhängiger Grössen dienen.
• Es ist bekannt, dass Druckmessgeräte mit elektrischer Anzeige vorhanden sind. Diese Messgerote arbeiten nach dem Prinzip der Umwandlung von Drücken in Wege oder Dehnungen, wobei letztere entweder durch WiderstUnde oder induktiv oder kapazitiv oder piezoelektrisch in entsprechende elektrische Grdssen umgeformt werden.
• Die'vorhandenen Geräte sind jedoch entweder zu aufwendig oder zu empfindlich, um als fester Bestandteil in hydraulische Systeme eingebaut zu werden. Oder es ist nicht möglich, Druck- und Differenzdruck mit ein und demselben Gerät zu messen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zum Messen von Drucken und Differenzdrücken zu schaffen, das ein fester Bestandteil von hydraulischen Systemen ist. Die elektrische Anzeige der Messgrösse erlaubt ein Ablesen oder Auswerten dieser Messgrösse in jeder beliebigen Entfernung von dem System. Die Messgenauigkeit des Gerätes soll nicht mehr als ca.
• 1 Prozent bei volle. Messausschlog betrqgen.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Druck bzw. der Differenzdruck Uber einen Kolben gegen eine Feder wirkt. Abhängig von der Grösse des Pruckes verschiebt sich der Kolben in Richtung der Eindrückung der Feder, bis er mit der Feder in einem Kraftgleichgewicht steht. Gleichzeitig dient die Verschiebung des Kolbens dazu, Uber einen mit dem Kolben fest verbundenen eektrischen Abnehmer einen elektrischen Geber in Form eines Widerstandes zu ändern. Die Xnderung dieses Widerstandes ist proportional dem angelegten Druck bzw. dem Differenzdruck, wobei die Temperatur des Druckmediums keine Auswirkung auf die abgegebene Messgrösse hat.
• Das auf diese >!eise entstekende elskt.ische Sisriol eignet sich zum Ablesen oder Auswerten des gemessenen Druckes bzw. des Differenzdruckes.
• Das Problem der elektrischen Abnahme auch unter unmittelborer Einwirkung des Betriebsmediums wird durch die besondere Ausbildung des bereits erwähnten elektrischen Abnehmers gelöst. DieAbnahme erfolgt erfindungsgemdss über kleine Stahlkugeln 14, die in den radialen Bohrungen 15 in einer Hülse 16 gelagert und mit Federn 17 fUr den richtigen Kontaktdruck vorgespannt sind, wie es die Ausführungsbeispiele der Erfindung in Fig. 1, Fig. 1 a und Fig. 2 zeigen. Der elektrische Geber 8, 9 ist so angebracht, dass er sich in axialer, nämlich der Verschiebungsrichtung der Kolben, von aussen justieren löst.
• In seinen äusseren Abmessungen ist das Druckmessgerät dadurch bestimmt, dass der elektrische Abnehmer in dem zum Teil hohl gebohrten Kolben angebracht ist, und dass die Druckfeder entweder ebenfalls teilweise im Kolben untergebracht ist (Fig. 1) oder sich um das Gehäuse legt, welches den Kolben aufnimmt (Fig. 2). Durch diese Ineinanderschiebung der Bauteile ist eine kompakte Bauweise des Gerätes erreicht. Im drucklosen bzw.
• differenzdrucklosen Zustand drückt die Vorspannung der Feder den Kolben gegen einen festen Anschlag, wodurch sich eine einwandfreie Nullage ergibt.
• Durch Änderung der Federkennlinie ist das Druckmessgerät für jeden beliebigen Nenndruck auszulegen.
• Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, dass Drücke und Differenzdrücke mit ein und demselben Gerät zu messen sind. Durch die Umsetzung der Messgrösse in ein elektrisches ignal von leicht zu bearbeitender Form ist ein Ablesen oder Auswerten in jeder beliebigen Entfernung möglich. Die kompakte, robuste und wenig aufwendige Bauweise erlaubt es ferner, das Messgeröt als einen festen Bestandteil in hydraulische Systeme einzubauen zum Zwecke der Anzeige, Überwachung, Steuerung und Regelung druck abhängiger Grössen, da dieses Gerät im Gegensatz zu bisher bestehenden Geräten auch fur dauernd vorhandene mikrodynamische Belastungen geeignet ist. Weiterhin eignet sich das Gerät neben dem Messen von statischen DrUcken auch in gewissen Grenzen zum Messen von dynawischen Druckverläufen.
• AusfUhrungsbeispiele der Erfindung sind in Fig. 1 und in Fig. 2 dargestellt und werden im folgenden naher beschrieben: Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Messgerät, das einen einfachen Kolben 1 besitzt und geeignet ist für Drücke unter 50 bar. Auf die Fläche A des Kolbens 1, der von dem Gehäuse 2 umgeben ist, wirkt der Druck p1, während die Kolbenfläche B mit dem Druck P2 beaufschlagt ist. Der Druck p1 muss grösser als der Druck p2 sein. Der wirksame Druck p oder die wirksame Druckdifferenzp-pvers verschiebt den Kolben 1 in Richtung der ZusammendrUckung der Feder &. im unbelasteten Zustand drUckt die Vorspannung der Feder 3 den Kolben 1 gegen den Deckel 4.
• Der Kolben 1 ist am tiusseren Umfang mit einer Entlostungsfloche 6 und mit den Entlastungsnuten 7 versehen.
• Der elektrische Teil des Gerätes besteht aus dem Geberteil 8 in Form eines elektrischen Widerstandes 9, dessen beide Anschlussenden 10 und 11 nach aussen fUhren. Geberteil 8 ist mit dem VerstellstUck 12 fes; verbunden, dusin dem Deckel 5 geführt wird. Verstellstück 12 dient der elektrischen Feineinstellung. Die Stellung ist durch die Kontermutter 13 gesichert. Der elektrische Abnehmer besteht aus drei in einer Ebene um 1200gegeneinander versetzte Kugeln 14, die in den radialen Bohrungen 15 einer HUlse 16 gelagert sind und die mit lSilfe von Federn 17 auf den richtigen Kontaktdruck mit dem Widerstand 9 gebracht werden. Die radialen Bohrungen 15 in der Hülse 16 sind so .ausgefUhrt, dass ein nach innen gerichteter Absatz 18 die Kugeln 14 daran hindert, bei der Montage herauszufallen (Fig. 1 a). Die Abdeckbuchse 19, die sich auf die HUlse 16 schieben last, schliesst die Kugel-Federelemente 14,17 ab. Die HUlse 16 wiederum ist fest mit dem Kolben 1 verbunden.
• Die Lage des elektrischen Abnahmers mit den Kugeln 14 gegenüber dem Widerstand 9 bestimmt die Grösse des elektrischen Ausgangssignals.
• Diese Lage ist andererseits wieder abhongig von dem auf die Kolben 1 wirkenden Druck bzw. Differenzdruck.
• Für den elektrischen Eingang sorgt die Spannungsquelle Sp. Das elektrische Ausgangssignal wird durch die Anzeige Az wider gegeben.
• Die elektrischen Anschlüsse, die zu dem Verstellstück 12 führen, sind abnahmbar.
• Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Messgerät, dass einen Differenzkolben 21 besitzt und geeignet ist für Drücke über 50 bar.
• Prinzipiell arbeitet das Gerät wie das in Ausfuhrungsbeispiel in Fig. 1 beschriebene. luf die Differenzfläche A des Differenzkolbens 21, der vom Gehäuse 22 umgeben ist, wirkt der Druck p1, während die andercn Kolbenflächen mit dem Druck P2 beaufschlagt sind. Der wirksame Druck p1 oder der wirksame Differenzdruck p1-p2 verschiebt den Kolben 21 zusammen mit der Stützscheibe 24 in Richtung der Zusammendrückung der Feder 23. Der Kolben 21 ist mit Entlastungsnuten 7 versehen.
• Im unbelosteten Zustand drUckt die Vorspannung der Feder 23 den Kolben 21 gegen denAnschlag 25. Der Deckel 26 schliesst den mechanischen Teil des Gerdtes dichtend ab. Der elektrische Teil des Gerätes entspricht der bereits in Fig. 1 und in Fig. 1 a bezeichneten Form und kann ohne weiteres auf die Ausführung in Fig. 2 übertragen werden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1.Druckmessgerät mit elektrischer Anzeige für ölhydraulische Systeme dadurch gekennzeichnet, dass der Druck oder der Differenzdruck auf einen Kolben gegen eine Feder wirkt, wobei sich der Kolben abhängig von der Grösse des Druckes entsprechend der Eindrückung der Feder verschiebt und Uber einen mit dem Kolben fest verbundenen elektrischen Abnehmer einen elektrischen Geber in Form eines Widerstandes ändert, dessen abgegebenes Signal proportional dem gemessenen Druck bzw.

dem gemessenen Differenzdruck ist.

2. Druckmessgerot nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Abnehmer aus einer oder mehreren in einer Ebene gegeneinander versetzten Kugeln 14 besteht, die in den radialen Bohrungen 15 einer Hülse 16 gelagert sind und die mit Hilfe von Federn 17 auf den richtigen Kontaktdruck mit dem elektrischen Widerstand 9 gebracht werden.

3. Druckmessgeröt nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Geber 8 in Form eines elektrischen l'iderstandes 9 in Richtung der Verschiebung des Kolbens und des mit dem Kolben fest verbundenen elekirischen Abnehmers Uber ein Verstellstück von aussen einstellbar ist.

4. Druckmessgeröt nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen 15 in der Hülse 16 mit einem Absatz 18 versehen sind, der die Kugeln 14 op Herausfallen hindert.

5. Druckmessgerdt nach hispruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Abnehmer innerhalb des zum Teil hohl gebohrten Kolbens 1 oder 21 angebracht und mit diesem fest verbunden ist.

6. Druckmessgeröt nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen und die elektrischen Teile des Gerätes nach Fig. 1 und Fig. 2 so ineinander geschochtelt sind, dass eine kompakte Bauweise entsteht.

7. Druckmestgerdt nach Anspruch 1 und 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben 1 oder 21 im unbelasteten Zustand mit Hilfe der Federvorspannung gegen einen festen Anschlag gedrückt wird.

8. Druckmessgeröt nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben 1 oder21 mit Entlastungsnuten 7 oder mit Entlastungsflächen 6 versehen ist.

L e e r s e i t e