DE2304441C3

DE2304441C3 - Vorrichtung zum Anzeigen einer Relatiwerschiebung zwischen einem umlaufenden und einem feststehenden Teil

Info

Publication number: DE2304441C3
Application number: DE2304441A
Authority: DE
Inventors: James Wadsworth Syracuse Endress; Clayton Daniel North Syracuse Hiltz; Gordon Lee West Monroe Mount
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 1972-02-07
Filing date: 1973-01-30
Publication date: 1978-03-02
Also published as: NL152346B; GB1349230A; FR2171170A1; JPS536860B2; IT971697B; DE2304441A1; US3761911A; JPS4892048A; AU4974672A; AU466580B2; FR2171170B1; NL7300559A; DE2304441B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen einer Relativverschiebung zwischen einem umlaufenden Teil und einem feststehenden Teil mit zwei zusammenwirkenden, an dem feststehenden Teil angeordneten Schaltkontaktep von denen der erste Schaltkontakt durch Anlage eines Endabschnittes an einem Anschlag in einer ersten Schal'.stellung relativ zum zweiten Schaltkontakt gehalten und durch eine Feder in eine zweite Schaltstellung vorgespannt ist, wobei bei einer vorgegebenen Relativverschiebung zwischen den beiden Teilen der Endabschnitt abgetragen und der erste Schaltkontakt in seine vom Anschlag getrennte, zweite Schaltstellung bewegt wird.

Geräte, welche die Verschiebung einer umlaufenden Welle aus der normalen Betriebsstellung anzeigen, weisen einen Schalter auf, dessen Betätigungsfeld bei Verschiebung der Welle berührt wird. Bei einem bestimmten Gerät dieser Art ist beispielsweise ein druckmittelgefülltes Rohr mit einem Ende so angeordnet, daß dieses bei Verschiebung der Welle abgeschliffen wird und dabei der Innendruck entweicht. Hierauf spricht dann ein druckempfindlicher Schalter an. Die do Bauweise dieses Gerätes ist jedoch teuer und die Justierung aufwendig.

Aus den US-PS 35 53 643, 33 21 045, 35 60 919 ist zu entnehmen, wie eine zunehmende Relativverschiebung zwischen einem feststehenden Teil (in diesem Falle den ^ή5 Bremsbacken) und einem umlaufenden Teil (in diesem Falle der Bremstrommel) nach Überschreiten eines kritischen Wertes in ein elektrisches Signal umgesetzt wird. Hierzu dienen elektrische Kontakte, welche durch Federn oder Druckmittel in einer ersten Schaltstellung vorgespannt sind. Diese Vorrichtungen lassen sich keineswegs ohne weiteres zur Anzeige der Versetzung von Wellen aus ihrer normalen Betriebslage verwenden. Sie weisen aber gewisse konstruktive Übereinstimmungen mit dem Erfindungsgegenstand auf.

Der Schalter in der US-PS 35 53 643 besteht aus einem ersten Kontakt mit zwei abgesetzten Endtcilen. Das eine Endteil wird durch eine vorgespannte Feder in eine entsprechend gestaltete Aussparung des Bremsbelages gezogen. Mit fortschreitender Abnahme der Dicke des Bremsbelages wird auch das Endteil zunehmend abgetragen, bis schließlich nur das andere Endstück übrigbleibt. Dieses läßt sich nun in einer entsprechenden Aussparung des Bremsbelages verschieben und wird durch die Feder in eine Aussparung im Bremsbelaghalter gezogen. Dieser ist mit Masse verbunden. Daher fließt nur ein Strom von der Batterie über eine Anzeigelampe und über den Bremsbelagträger gegen Masse.

Eine ähnliche Schaltvorrichtung ist in der US-PS 33 21 045 gezeigt. Auch hier wird ein durch eine Feder vorgespannter Kontakt nach Abtrennen eines Kopfteiles gegen einen zweiten Kontakt geschoben, wodurch der Schalter geschlossen wird. Die Ablösung des Endteiles erfolgt hier jedoch infolge der bei Berührung mit der Bremstrommel auftretenden Wärme, durch die eine Lötung gelöst wird.

In der US-PS 35 60 919 befindet sich im Bremsbelag selbst ein Kanal, welcher mit einem Vakuumsystem in Verbindung steht. Bei Verletzung des Kanals an irgendeiner Stelle dringt Luft über den Kanal in das Vakuumsystem ein, bringt einen Schalter in Einstellung und führt so zum Aufleuchten eines Warnlichtes.

Bei allen drei bekannten Vorrichtungen i^r;t der die Warnvorrichtung bedienende Schalter normalerweise in Offenstellung und wird erst bei Unterschreiten der kritischen Belagstärke in eine Ein-Stellung gebracht. Diese Schalterstellungen sind nicht geeignet, direkt auf den Antrieb des umlaufenden Teiles einzuwirken, dessen Schaller normalerweise in der Ein-Stellung ist und durch die Warnvorrichtung in die Aus-Stellung gebracht werden soll. Konstruktionsgemäß muß auch vor Ansprechen der Warnvorrichtung sehr viel Material von den Bremsbacken abgetragen werden, in denen die Endteile der beweglichen Kontakte bzw. der Vakuumkanal versenkt angebracht sind. Sie eignen sich daher nicht für einen eventuellen Einsatz zur Anzeige der Versetzung von Wellen aus ihren Betriebszustand.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie die Verschiebung einer Welle aus ihrer Betriebslage anzeigen und direkt auf den Antrieb eines umlaufenden Teiles einwirken kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den Endabschnitt aufweisende erste Schaltkontakt in dem als Hülse ausgebildeten zweiten Schaltkontakt verläuft und in diesem in axialer Richtung verschiebbar ist und daß in der ersten Schaltstellung der Endabschnitt des ersten Schaltkontaktes durch eine zwischen dem hülsenförmigen zweiten Schaltkontakt und dem ersten Schaltkontakt angebrachten Feder an den zweiten Schaltkontakt angedrückt wird.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erläutert.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung stimmen die Schaltstellungen mit denen des die Welle antreibenden

Rotors überein. Die .Schaltkontakte befinden sich normalerweise in der Ein-Stellung und öffnen sich im Slörungsfall. Die mechanisch abzutragenden Teile sind klein, so daß ein rasches Ansprechverh:>!ten sichergestellt ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, daß auch bei Ausfall des Energiespeicher*, sei dies nun eine vorgespannte Feder oder Vakuum, die Anzeigefunktion noch erfüllt werden kann. Das elektrisch leitende Ende des Kontaktsiückes wird nämlich durch Abreiben entfernt; bereits hierdurch geht der durch die Hülse und den ersten Kontakt gebildete Schalter in die Offenstellung über.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben; es zeigt

Fig. 1 die Ausrichtung und Anordnung des Anzeigegerätes;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Kontaktanordnung vor der Trennung der beiden Kontak'c;

Fig.3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht mit abgeschliffenen Kontakten;

F i g. 4 eine vergrößerte Ansicht des /weiten Kontaktes, bei der die Kontaktscheibe an ihrem Tragglied durch eine schmelzbare Verbindung befestigt ist;

Fig. 5 eine Ansicht nach der Linie 5-5 derFi g. 1.

In Fig. 1 bezeicl.net 10 einen Teil eines Gehäuses mit einem Gleitlager Il und einem Drucklager 12. in denen eine Welle 13 gelagert ist. Die Welle hat einen radialen Bund 15, dessen Umfangsfläche 17 etwa durch Rändelung aufgerauht ist. Diese in F i g. I gezeigte Fläche verläuft geneigt zur Achse der Welle 13, vorzugsweise unter einem Winkel von 45".

Die Kontaktanordnung 20 ist fest in einem Flansch 21 einer Stütze angeordnet, die einen zweiten, etwa durch Kopfschrauben 23 am Gehäuse 10 befestigten Flanschabschnitt 22 aufweist. Die Kontaktanordnung besteht aus einem ersten Schaltkontakt 31, der verschiebbar in einem als Hü'se ausgebildeten, mit Außengewinde versehenen zweiten Schaltkontakt 25 angeordnet ist, der in den Flansch 21 der Stütze eingeschraubt ist. Es ist eine Kontermutter 27 vorgesehen zum Befestigen des zweiten Schaltkontaktes 25 in eingestellter Lage, wobei sich dessen inneres Ende in Nähe der Umfangsschleiffläche 17 des Bunds 15 befindet. Der erste Schaltkontakt 31 ist aus leitendem Material hergestellt und durch eine Isolierhülse 33 gegenüber dem zweiten Schaltkontakt 25 isoliert. Er weist einen scheibenförmigen Endabschnitt 30 auf, an den ein innerer Abschnitt 35 mit einem verminderten Durchmesser anschließt, vgl. F i g. 2.

Die axiale Länge des ersten Schaltkontaktes 31 übersteigt die axiale Lange des zweiten Schallkontaktes 25, wodurch das äußere Ende des ersten Schaltkontaktes 31 sich nach außen über das äußere Ende des rohrförmigen zweiten Schaltkontaktes 25 erstreckt. Dieser herausragende Abschnitt wird von einer Isolierhülse 37 umgeben, die ihrerseits von einer schraubenförmigen Druckfeder 40 umgeben ist. Eine Unterlegscheibe 41 aus Isoliermaterial ist zwischen dem äußeren Ende des zweiten Schaltkontaktes 25 und dem inneren Ende der Feder 40 angeordnet. Eine Abschlußkappe 43 aus Isoliermaterial ist am äußeren Ende des ersten Schaltkontaktes 31, etwa durch eine Schraubverbindung, befestigt und wird vom äußeren Ende der Feder 40 beaufschlagt.

A us F i g. 2 ist zu ersehen, daß die Feder 40 den ersten Schaltkontakt 31 nach außen drückt und dementsprechend den scheibenförmigen Endabschnitt 30 in leitender Berührung mit dem inneren Ende des rohrförmigen zweiten Schaltkontaktes 25 halt.

ίο Der rohrförmige zweite Schallkontakt 25 ist leitend an dem Flansch 21 angeordnet, an dem eine Anschlußklemme 47 durch eine der Kopfschrauben 23 befestigt ist. Ein Leiter 48 ist am äußeren Ende des ersten Schaltkontaktes 31 befestigt. Ein Leiter 49 ist mit der Anschlußklemme 47 verbunden. Die Leiter 48, 49 verlaufen zu dem die Antriebseinrichtung 51 erregenden Schalter, wobei die Antriebseinrichtung die Drehung der Welle bewirkt. Die Leiter 48, 49 können auch Bestandteil eines eine Anzeigelampe enthaltenden Kreises sein.

Wenn sich die Welle in normalem Betriebszustand dreht, ist die Umfangsschleiffläche 17 des Bunds 15 in geringem Abstand vor dem Endabschnitt 30 angeordnet. Aufgrund einer radialen oder axialen Verschiebung der Welle wird die aufgerauhte Fläche 17 des Bunds in Berührung mit dem Endabschnitt 30 bewegt, wodurch dieser abgeschliffen und daher vom ersten Schaltkontakt 31 und von der Berührung mit dem zweiten Schaltkontakt 25 getrennt wird. Darauf bewirkt die Feder 40 eine axiale Auswärtsbewegung des ersten Schaltkontaktes 31. wie in F i g. 3 gezeigt. Dieser Vorgang bewirkt ein völliges Öffnen des Steuerkreises.

Die Befestigungsstütze für den Kontaktaufbau 20 ist an deren Abschnitt zwischen den Flanschen 21, 22 mit einem Haltevorsprung 60 versehen, der sich parallel zum Flansch 21 erstreckt. Der Vorsprung 60 hat eine Öffnung für den freien Durchgang des Leiters 48. Der Vorsprung dient als Anschlag zur Begrenzung der Auswärtsbewegung des ersten Schaltkontaktes 31 und der davon getragenen Ansehlußkappc 43, wenn der Endabschnitt 30 des ersten Schaltkontaktes 31 abgeschliffen ist.

Der Endabschnitt 30 kann einstückig mit dem leitenden ersten Schahkontakt 31 hergestellt oder er kann daran durch eine schmelzbare Verbindung 57 befestigt werden, vgl. Fig. 4. Das Material bei 57 kann ein Lötmittel sein, das bei der Umgebungstemperatur im Betrieb nicht schmilzt, jedoch durch die durch die Abschleifwirkung des Bunds 15 erzeugte Hitze schnell schmilzt, was eine Trennung des Endabschnitts vom ersten Schaltkontakt 31 bewirkt.

Dieser Anzeigemechanismus verkörpert eine sehr einfache Konstruktion, die mit geringen Kosten hergestellt werden kann. Die verschiedenen Teile des Mechanismus erfordern keine Präzisionsbearbeitung. Der abgesetzte innere Abschnitt 35 des ersten Schaltkontaktes 31 dient zur Verhinderung des Hängenbleibens im zweiten Schaltkontakt 25, wenn der Endabschnitt 30 abgeschliffen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Vorrichtung zum Anzeigen einer Relativverschicbung zwischen einem umlaufenden Teil und einem feststehenden Teil mit zwei zusammenwirkenden, an dem feststehenden Teil angeordneten Schaltkontakten, von denen der erste Schaltkontakt durch Anlage eines Endabschnittes an einem Anschlag in einer ersten Schaltstellung relativ zum '° zweiten Schaltkontakt gehalten und durrh eine Feder in eine zweite Schaltstellung vorgespannt isl, wobei bei einer vorgegebenen Relativverschiebung zwischen den beiden Teilen der Endabschnitt abgetragen und der erste Schaltkontakt in seine vom '5 Anschlag getrennte, zweite Schaltstellung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der den Endabschnitt (30) aufweisende erste Schaltkontakt (Jl) in dem als Hülse ausgebildeten zweiten Schaltkontakt (25) verläuft und in diesem in axialer *> Richtung verschiebbar ist und daß in der ersten Schaltstellung der Endabschnitt (30) des ersten Schaltkontaktes (31) durch eine zwischen dem hülsenförmigen zweiten Schaltkontakt (25) und dem ersten Schaltkontakt (31) angebrachte Feder (40) an den zweiten Schaltkontakt (25) angedrückt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß um den ersten Schaltkontakt (31) ein zweiteiliges hülsenförmiges Isolierstück (33, 37) verlauft, und daß auf dem einen Isolierstück (37) isolierende Auflageflächen (41,43) für die Feder (40) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltkontakt (31) ganz aus leitendem Material besteht.