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Druckschalter Die Erfindung betrifft einen Druckschalter, bei dem
von einem unter Druck stehenden Medium eine dessen Druck proportionale Meßgröße
abgeleitet wird,.die bei Erreichen eines einstellbaren Druckwertes (Schaltpunkt)
einen elektrischen Schaltkontakt betätigt, und der Mittel zur Einstellung der Schaltdruckdifferenz
(Differenz des Schaltpunktes, bei vem ein Schaltvorgang bei ansteigendem Druck erfolgt,
und des Schaltpunktes, bei dem ein Schaltvorgang bei fallendem Druck erfolgt) aufweist.
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Derartige elektrohydraulische Bzw. elektropneumatische.Druckschalter
sind bekannt. Sie betatigen einen elektrischen Schaltkontakt, wenn der Druck in
einer Leitung fflr ein bestimmtes Medium (Öl, Luft) einen bestimmten Wert erreicht
hat. Dber den Schaltkontakt wird dann z.B. eine Pumpe ausgeschaltet; sie wird wieder
eingeschaltet, wenn der Druck in der Leitung unter einen zweiten bestimmten Wert,
der niedriger als der erstgenannte ist, gesunken. Die bekannten Druckschalter sehen
meist vor, daß der Druck des Mediums ein unter Druck- seine Lage veränderndes Element,
z.B. einen Kolben, einen Membran oder
eine Rohrfeder auslenkt. und
so eine dem unter Druck stehenden Medium proportionale Meßgröße in Form einer Längenmeßgröße
bleitet; bei Erreichen eines verstellbaren Anschlages wird dann ein Mikroschalter
betätigt, der durch Sprungschaltung eine elektrische Verbindung herstellt. Die.Differenz
zwischen der Schaltpunkte bei steigendem bzw. bei fallendem Druck, d.h.
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die Schaltdruckdifferenz,ist bei derartigen Druckschaltern eine nicht
einstellbare Kenngröße des Mikroschalters selbst.
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Um nun sowohl einen der Schaltpunkte als auch die Schaltdruckdifferenz
einstellen zu können, sind Anordnung bekannt, die vorsehen, daß die BetAttgung des
Mikroschalters durch das durch den Druck ausgelenkte- Bauelement des Druckschalters
Aber einstellbare Federelemente erfolgt (vgl. DT-OS 2 136 485).
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Diese bekannten Druckschalter weisen den Nachteil auf, daß die Einstellung
der Schaltdruckdifferenz und des einstellbaren Schaltpunktes voneinander nicht vollkommen
unabhängig sind. Mit Einstellung der Schaltdruckdifferenz ändert sich meist auch
der auf den Mikroschalter bei seiner Betätigung aus gell bte Druck und damit der
Schaltpunkt. Das bedeutet, daß bei Inbetriebnahme derartiger Schalter, insbesondere
bei ihrer Umstellung von einem bestimmten Wertepaar (Schaltpunkt, Schaltdruckdifferenz)
auf ein anderes Wertepaar, äußerst umständliche, sich wechselseitig bedingende Justiervorgänge
notwendig werden. Sie sind meist auch mechanisch kompliziert; die notwendig einzuhaltende
Relation der vorhandenen Federelemente (Sprungfeder des Mikroschalters, die die
Schaltdruckdifferenz bestimmende Federn, Federdruck der Rohrfeder oder Membrane)
bedingen eine gewisse Präzision bie der Herstellung. Ferner kann die Umstellung
und Verstellung nur am Druckschalter selbst erfolgen, der seinerseits wieder in
unmitteibarer Nähe einer Stelle angeordnet sein muß, an der auch das unter Druck
stehende Medium vorhanden ist; eine Ferneinstellung Irt somit nicht möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.
Insbesondere liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckschalter der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei dem Schaltpunkt und Schaltdruckdifferenz unabhängig voneinander
und vofl einer Stelle her eingestellt werden können, die nicht in unmittelbarer
Nähe des unter Druck stehenden Mediums liegt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Druck einen
an sich bekannten Wandler beaufschagt, der ein dem Druck proportionales, erstes
elektrisches Signal abgibt, das dem ersten Eingang eines Schaltverstärkers zugeleitet
wird, der einen ersten Schaltkontakt umschaltet, wenn die Differenz der Signale
an seinen Eingängen größer als ein bestimmter Wert ist und ihn wieder zurückschaltet,
wenn die Differenz der Signale an seinen Eingängen kleiner als ein bestimmter Wert
ist, und daß dem zweiten Eingang des Schaltvertärkers ein von einem ersten einstellbaren
und entsprechend dem gewünschten Schaltpunkt eingestellten Signalgeber abegebenes
zweites Signal zugeführt wird, und, t.aß der Schaltverstärker ferner einen zweiten
Schaltkontakt betätigt, der den ersten Eingang von dem Ausgang des Wandlers auf
einen Signaleingang umschaltet, den ein Signal (Summensignal) zugeführt wird, das
die Summe des ersten Signals und eines von einem zweiten einstellbaren und entsprechend
der gewünschten Schaltdrückdifferenz eingestellten Signalgeber abgegebenen dritten
Signals darstellt.
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BEi den dabei verwendeten Schaltvertärkern handelt @ sich um ihren
elektrischen Aufbau nach ansich bekannte Bauelemente; sie weisen eine bestimmte
Hysterese auf, die durch die Differenz von zwei Schwellwerten bestimmt wird, bei
denen eine Umschaltung bei zunehmender Differenz der an den beiden Eingängen vorhandenen
Signalspannungen bzw. bei abnehmender Differenz ders elben stattfindet:
(siehe
Kennlinie nach Fig. 3). Der bei der Erfindung verwendete Wandler dient der Bestimmung
des Druck-Istwertes. Das von ihm abgegebene Druck-Istwert-Signal (erstes Signal)
wird dem ersten Eingang des Schaltverstärkers zugeführt. Dem zweiten Eingang des
Schaltverstärkers wird ein von einem ersten einstellbaren Signal geber abgeleitetes
zweites Signal zugeführt, das den Drucksollwert darstellt Wird nun die Differenz
zwischen dem Druck-Sollwert (zweites Signal) und dem Druck-Istwert (srstes Signal)
kleiner als ei bestimmter, durch die Hysterese des Schaltverstärkers bestimmter
Schwellwert, dann schaltet der Verstärker um und betätigt, zwei Schaltkontakte.
Der erste Schaltkontakt ist der eigentliche ArDeitskontakt des Druckschalters, der
beispielsweise die Pumpe, die den Druck in einer bestimmten Druckleitung herstellt,
abschaltet. Der zweite Schaltkontakt schaltet den'ersten Eingang des Schaltverstarkes
vom Ausgang des Wandlers auf einen Signaleingang, um, dem nicht nur das dem Druck
proportionale Signal (erstes Signal) am Ausgang des Wandlers, sondern die Summe
dieses Signals mit einem dritten Signal zugeführt wird. Dieses dritte Signal wird
von einem zweiten einstellbaren Signalzeber abgegeben; seine Einstellung entspricht
der gewUnschten Schaltdruckdifferenz. Der zweite Schaltpunkt des Druckschalters,
bei dem also bei Absinken des Druckes eine erneute Umschaltung (RUckschaltung) des
Arbeitskontaktes (erster Schaltkontakt) des Druckschalters und damit ggf. die Wiedereinschaltung
einer Pumpe erfolgt, ist also nicht mehr allein von der Hysterese des SchaltventSrkers,
sondern zusätzlich von der eingestellten lSOhe dieses dritten Signals abhägig.
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Auf diese Weise kann die Einstellung eines Schaltpunktes bei steigendem
Druck und der Schaltdruckdifferenz und damit auch des Schaltpunktes bei fallendem
Druck völlig ohne gegenseitige Beeinflussung erfolgen. Da die Einstellung der Signalgeber
für diese Werte ferner durch Einstellung eines elektrischen Signals erfolgt, kann
die Zuführung dieser Signale Uber elektrische Leitungen erfolgen. Es wird damit
ein fernverstellbarer Druckschalter geschaffen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Wandler
durch eine Rohrteder gebildet, die bei ihrer.
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Auslenkung durch das unter Druck stehende Medium den Abgriff eines
Potentiometers verschiebt. Der Vorteil der Verwendung einer solchen Rohrfeder (sog.
"Boudon"-Röhre) liegt darin, daß es sich dabei um ein enfaches und billiges Bauelement
handelt und daß der Ausgang ferner innerhalb geringer Toleransgrenzen linear von
dem Druck abhängig ist, mit dem sie beaufschlagt wird. Es kann hierzu dia in einem
herkömmlichen Manometer verwendete Rohrfeder eingesetzt werden, so daß gleichzeitig
durch Anliegen der Rohrteder ara Gehäuse ein Begrenzung des Maximaldruckes erfolgt;
ferner gewinnt man gleichzeitig eine anzeige des Druckes durch die Manometeranzeige.
Als Wandler im Zusammenhang mit der Ertindung kommen jedoch auch andere:.
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Bauelemente z.B. Piezo-Druckabnehmer, Dahnmeßstreifen, druckempfindliche
Transistoren, Hall-Sonden u.dgl. in Betracht Einevorteilhafte Weiterbildung der
Erfindung sieht vor, daß die Signalgeber durch einstellbare Potentiometer gebildet
werden und daß die Summe des ersten Signals und des dritten Signals durch Hintereinanderschaltung
der Potentiometerabgriffe gebildet wird. Diese Hintereinanderschaltung der Potentiometerabgrife
liegt dann nach Umschaltung des zweiten Schaltkontaktes an dem ersten Eingang des
Schaltverstärkers. Es sind aber z.B. bei einer Digitalisierung der eingestellten
Werte auch andere Arten zur Erzeugung der Signale und der'. Summenbildung möglich.
So kann tan das erste Signal, das bei der bereits erwähnten Ausbildung.
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des Wandler als analoges Signal vorliegt, in eine. Analog/ Digital-Wandler
in ein digitales Signal umwandeln und das dritte Signal als Ausgang eines digitalen
Stgnaltebers ebenfalls in Forin eines digitalen Signales zur Verfügung stellen.
In einem
Register können dann diese beiden Signale addiert und von
dem zweiten Signal tDruck-Sollwert) abgezogen werden; her Schaltverstärker wird
dann so aufgebaut, daß er bei bestimmten Werten am Ausgang des Registers schaltet.
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Ebe e vorteilhafte Weiterbildung -der Erfindung sieht ferner vor,
daß mit dem zweiten Eingang des Schaltverstärkers mehrere, auf verschiedene Schaltpunkte
einstellbare Potentiometer und mit dem ersten Eingang des Schaltverstärkers in der
auf dem Signal eingang für das Summensignal umgeschalteten Stellung mehrere auf
verschiedene Schaltdruckdifferenzen eingestellte Poteniometer jeweils Uber eine
entsprechende Anzahl wieterer Schalter verbunden sind, durch deren Schließen bzw.
tiffnen ein bestimmter Schaltpunkt und eine bestimmte Schaltdruckdifferenz entsprechend
der Einstellung der Potentiometer vorgewählt werden können.
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Auger der bereits erwähnten Fernverstellbarkeit und der sich gegenseitig
nicht beeinflussenden Einstellbarkeit von Schalt punkt und Scbaltdruck-Differenz
ergeben sich noch folgende weitere Vortoilei .-Die Einstellung ist völlig unkritisch,
da sowohl für den Wandler als auch für die Signalgeber Elemente verwendet werden
können, die sich innerhalb enger Grenzen linear verhalten; so ist auch eine Eichung
leicht mdglich. Zur Eichung ist ferner bei Verwendung der Rohrfeder eines Manometers
mit eingebautem Ferngeber-Bausatz kein zusätzliches Eichmanometer erforderlich.
Ferner ist die gesamte Anordnung des Druckschalters lageunabhängig. Von den elektrischen
Bauteilen kann ferner Uber einfache Meßinstrumente eine Fernanzeige des Druck-Tstwertes,
z.B. in Schaltwerten, erfolgen. Es ergibt sich bei Verwendung herkömmlicher, im
Handel erhältlicher Bauteile ferner eine Auflösung von mindestens 0.5 bar, bezogen
auf einen maximalen Druck von 100 bar. Die Linearität zwischen Soll- und Istwert
-beträgt,
bezogen auf einen maximalen Druck von 100 bar + 0.5 bar.
Der als Arbeitskontakt des Druckschalters anzusehende erste Schaltkontakt des Schaltverstärkers
kann dazu' verwendet werden, elektromagnetische Ventile und/9der Schieber direkt
zu schalten. Der Druckschalter ist also in elektrische Steuerungen hydraulischer
oder pneumatischer Schaltelemente voll integrationsfähig.
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Als weiteres Verwendungsgebiet kommt die Verwendung als Druckaufnehmer
in Pegelkreisen und als Fernanzeigegerät in Schaltwarten in Betracht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Es stellen dar: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels;
Fig. 2 die elektrische Schaltung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1; Fig. 3 die
Kennlinie des im Ausführungsbeisiels nach Fig. 1 und 2 verwendeten Schaltverstärkers;
Fig. 4 die Kennlinie des Druckschalters nach rig. 1 und 2; Fig. 5 ein Diagramm zur
Erläuterung der Umschaltvorgr'Jnge nach Fig. 4; Fig. 6 die schematische Dart;tellung
eines weiteren Ausführungsbeispiels.
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Fig. 1 zeigt eine von einen Motor M angetriebene Pumpe,1, die eine
Leitung 2 mit unter Druck stehendem Medium versorgt. Die Leitung 2 f-lhrt zu einen
Rtlckschlagventil 3. Von dort gelangt das unter Druck stehende Medium (Luft oder
öl) in die Leitung 4 und von dort in den Druckspeicher 5. Vom Druckspeicher 5 aus
wird die Verbraucherleitung 6 mit dem unter Druck stehenden Medium
gespeist.
Von der Leitung 2 ist eine Leitung 7 abgezweigt, die über ein Sicherheitsventil
8 zu einer Leitung 9 führt, die in einen (nicht gezeigten) Ablauf bzw. Sammelbehälter
mUndzt. Der Druckschalter, der Gegenstand der Erfindung ist, soll nun im Zusammenhang
dieses Anwendungsbe'ispiels den Motor M, durch den-die, Pumpe 1 angetrieben wird,
in Abhängigkeit vom Druck in der Leitung 4. derart aus- bzw. einschalten, daß der
Druck in der Leitung 4 und mit ihm der Druck im Druckspeicher 5 einen bestimmten
Wert nicht überschreitet und einen weiteren bestimmten Wert nicht unterschreitet.
Bei demerstgenannten Druck po soll die Pumpe t bzw.. der sie antreibende Motor Ei
ausgeschaltet werden; bei dem zweitgenannten Druck (FF-der,um eine eingestellte
Schaltdruckdifferenz niedriger als der, erstgenannte Druck Pp ist, soll die Pumpe
1 bzw. der Motor M wieder eingeschaltet werden.
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Der jeweils in der Leitung 4 herrschende Druck wird von dein Wandler
10 gemessen, der mit der Leitung 4 über die Leitung 11 in Verbindung steht. Der
Wandler 10 ist der Istwert-Aufnehmer des Systems. Er gibt über die Leitung 11 ein
elektrisches Signall ab, das den in der Leitung 4 herrschenden Druck anzeigt.
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Im Ausführungsbeispiel wird als Wandler 10 ein handelsübliches, gedämpftes
Manometer (Hersteller: VDO; Herstellerbezeichnung: "Manooont") verwendet, an dessen
Zeigerachse in Form eines handelsüblichen Ferngeberansatzes ein lineares leicht
gibngiges durch Drehung betätigtes Potentiometer 10' (Drehpotentiometer) angeflanscht
ist (Hersteller: Fa. K. Fischer). Als Signal auf der Leitung 12 erhalt man also
eine Spannung, deren Wert dem Druck in der Leitung 4 proportional ist.
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Die Leitung 12 ist mit einer Ausgangsklemme 13 verbunden.
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Die Ausgangsklemme 13 fnrht Uber eine Leitung 15 zu dem feststehenden
Kontakt 16 eines Schalters d2. Der Schalter d2
weist außerdem einen
beweglichen Kontakt (Schaltkontakt) 17 und einen weiteren feststehenden Kontakt
19 auf. Der Schaltkontakt 17 des Schalters d2 ist mit dem ersten Eingang 20 des
Schaltverstärkers 21 verbunden.
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Der Schaltverstärker 21 weist ferner einen zweiten Eingang 22 auf,
der mit dem Ausgang 23 eines Signalgebers 24 verbunden ist. Der Signalgeber 24 stellt
den Sollwert-Geber für den Schaltpunkt Pp dar. Er gibt e,in Signal ab das von der
ein stellung des Signalgebers 24 abhängt. Der Signalgeber 24 wird im Ausführungsbeispiel
durch ein Potentiometer 25 (vgl.
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Fig. 2) gebtldet,.dessen einstellbarer Abgriff 23 den Außgang des
Signalgebers 24 darstellt.
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Der feststehende Kontakt 19 des Schalters d2 ist mit einer, Summenschaltung
30 verbunden, deren erster Eingang mit der Ausgangsklemme 13 des Wandlers 10 verbunden
ist. Der zweite Eingang der Summenschaltung 30 ist mit der Ausgangsklemme 31 eines
zweiten Signalgebers 32 verbunden. Der zweite Signalgeber 32 wird im Ausführungbeispiel
durch das Potentiometer 33 gebildet, dessen verschiebbarer und einstellbarer Abgriff
mit der Ausgangsklemme 31 verbunden ist. Der Signalgeber 32 gibt demnach an seiner
Ausgangsklemme 31 auch ein durch sehne Einstellung bestimmtes Signal ab.
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Ferner ist ein Schalter dl vorgesehen. Er wird durch die beiden feststehenden
Kontakte 100 und 101 und den beweglichen Kontakt 102 (Schaltkontakt) gebildet. Der
Schaltkontakt 102 steht mit einer Klemme 103 in Verbindung; der feststehende Kontakt
100 stellt eine Verbindung mit dem Motor M her. Befindet sich der Schalter dl in
der in Fig. 1 gezeigten Stellen und liegt zwischen den Klemmen 103 und 104 eine
Spannung an, so ist der, Motor eingeschaltet. Ist der Schalter d1 hingegen derart
umgeschaltet, daß sein beweglicher Kontakt 102 an dem feststehenden Kontak-t lO1anliegt,
dann ist der Motor M abgeschaltet.
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Bei dem Schaltverstärker 21 handelt es sich ebenfalls um ein handelsübliches
Bauelement; er ist als Differenzvorstärker (sog. Operationsverstärker) mit nachgeschaltetem
Pelais, daß die beweglichen Schaltkontakte 17 und 102 umschaltet, aufgebaut.
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Seine Kennlinie ist in Fig. 3 dargestellt. Die Spannung an seiner
zweiten Eingangsklemme 22 sei mit U3, die Spannung an seiner zweiten Eingangsklemme
20 mit UO bezeichnet.
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Ist nun U0<U3 - U#2, so befindt sich der Schaltverstärker in seiner
in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Stellung, in der der Motor M eingeschaltet ist (Stellung
"EIN"); der Schaltkontakt 102 liegt an de faststehenden Kontakt 100 @@. Nimmt nun
die Spannung U0-zu, dann schaltet der Schaltverstärker 21 um, wenn U0#U3 - U#2 ist.
Die Schalter d1 und d2 werden umgeschaltet, so daß der Schaltkontakt 102 nunmehr
an dem feststehenden Kontakt 101 und der Schaltkontakt 17 nunmehr an den Kontakt
19 anliegt. Das bedeutet, daß der Motor M ausgeschaltet ist (Stellung "AUS"). Diese
Schaltzustand bleibt bei wachsendem U0 erhalten.
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Sinkt nun U0 wieder' ab, und wird dann U0< U3 - U#1. so findet
die erneute Umschaltung bzw. Rückschaltung des Schaltverstärkers 21 in die in Fig.
1 und 2 gezeigte Stellung statt.
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Die Werte U#1 und U#2 sind unterschiedlich; sie betragen bei einem
handelsüblichen Schaltvertärker z.B. U#2 @ 20 mV und U#1 1 10 mV,.- Diese unterschiedlichen
Schwellwerta definieren die Hysterese des Schaltverstärkers 21. In Fig. 1 ist durch
Pfeile entlang der Kennlinie eingezeichnet, entlang welchen Zweiges eine Umschaltung
bei wachsender Differenz (U0 - I bzw. bei abnehmender Differenz (U0 - U3) stattfindet.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist eine Spannungsquelle 50 vorgesehen,
mit der dia Potentiometer 10' und 25 gespeist werden.
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Es ist ferner eine Spannungsquelle 51 vorgesehen, mit der das Potentiometer
33 gespeist wird. Die am Potentiometer 10' abgegriffene Spannung ist mit U2, die
am Potentiometer 33 abgegriffene Spannung mit U2, bezeichnet. Durch Hintereinandertchaltung
der Abgriffe 13 und 3lder Potentiometer 10 und 33 ist die Schaltung derart, daß
an der Ausgangsklemme 31-des Potentiometers 33 die Summe der an den Potentiometern
33 und 10 abgegriffenen Spannungen, also (U2 + U2,) anliegt.
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Die Funktionsweise ist folgende: Wie bereits erwthnt, entspricht die
Stellung des Potentiometers 10', d.h. die an diesem abgegriffene Spanung U2 dem
in der Leitung 4 herrschenden Druck (Druck-Istwert PI). Die Einstellung des Potentiometers
25 und die an ihm abgegriffene Spannung U3 entspricht der Einstellung des gewünschten
Schaltpiinktes des Druckschalters (Druck-Sollwert Pp). Die Einstellung des Potentiometers
33 und die an ihm abgegriffene Spannung U2, entspricht der gewünschten Schaltdruckdifferenz
#P.
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Ist nun der Druck in der Leitung 4 und mit ihm die Spannung U2 erheblich
niedriger als der gewünschte Druck-lstwe'rt Pp, gilt also U2<U3 - U so befinden
sich die beiden Schalter dl und d2 in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Stellung . Die
Schaltstellung des Schaltverstärkers 21 ist "EIN"; der Motor M der Pumpe t ist eingeschaltet;
es erfolgt ein Druckaufbau in der Leitung 2 und Uber das Rückschlagventil 3 auch
in der Leitung 4.
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Steigt nun der Druck-Istwert PI in der Leitung 4 derart an, daß dieSpannung
U2 einen Wert erreicht, bei dem # U3 - U U2 ist, dann hat der Druck-Istwert PI den
gewünschten Druck-Sollwert Pp (abzüglich dqs die Kennlinie definierenden
Schwellwertes
U#2) erreicht. Der Schaltverstärker 21 schaltet derart um, daß der Schaltkontakt
102 des Schalters dl am feststehenden Kontakt 101 und der Schaltkontakt 17 des Schalters
d2 an dem feststehenden Kontakt 19 anliegt. Der Schaltverstärker 21 befindet sich
in 5einer Stellung "AUS".
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Wegen der Unschaltung des Schalters d2 ist nun die Unschaltung bestimmende
Differenz (U3 -U0) nichtmehr, wie in der In Fig. 1 gezeigten Stellung (U3 - U0)
= U2, sondern (U3 - U0) = U2 + U2,.
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Das bedeutet, daß eine Rückumschaltung bei sinkendem Druck-Istwert
P und entsprechend sinkender Spannung U2 an der Ausgangsklemme 13 des Potentiometers
10' erst dann stattfindet, wenn U2 + U2, < U3 - U#1 ist.
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Dadurch also, daß der Schaltverstärker 21 bei seiner Umschaltung
des Schalters d2 von der in Fig. 1 und 2 gezeigten Stellung "EIN" in die Stellung
"AUS" (beweglicher Schaltkontakt 17 in Verbindung mit feststehendem Kontakt 19)
den enten Eingang 20 des Schalt-. verstärkers 21 auf die Klemme 19 umschaltet, an
dcr nicht nur die Spannung Upr die dem tatsächlichen Druck-Istwert PI entspricht,
sondern nunmehr die Summe (U2 + U2,) dieses Signales (U2) und eines weiteren durch
die Einstellung des Potentiometers 33 bestimmten Signals (U2,) anliegt, wird der
Schaltpunkt der Rückschaltung bei fallenden Drucknicht mehr allein durch den eingestellten
Wert Pp und die Hysterese des Schaltverstärkers 21, sondern durch die Einstellung
des Potentiometers 33 bestimmt,
das entsprechend der gewünschten
Schaltdruckdifferenz # P eingestellt ist.
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Dieser Schaltvorgang ist in Fig. 4 als die Kennlinie des Druckschalters
dargestellt, In Abhängigkeit von der Zeit ist er in Fig. 5 gezeigt.
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Erreicht bei der Stellung des Druckschalters "EIN" der Druck-.
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Istwort PI den Druck-Sollwert Pp abzüglich eines Wertes P#2, der dem
Ansprechschwellwert U#2 des Schaltverstärkers 21 entspricht, dann ist der oben angegebene
Schaltpunkt zur Umschaltung von der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Stellung "EIN"
in die Stellung "AUS" erreicht, bei der U0 = U2 # U3 -ist.
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Der Schaltverstärker 21 schaltet in sine Schaltstellung "AUS" um.
Er wird wieder in die Stellung "EIN" geschaltet, wenn der Druck-Istwert PI unter
den durch die Einstellung der beiden Potentiometer 25 und 33 bestimmten Druck-Sollwert
(Pp -# P) abzüglich des durch die Hysterese des Schaltverstärkers 11 bestimmten
Schwellwertes P#1 fä@lt, d.h. wenn die Beziehung U0 = U2 + U2' < U3 - U#1 ist.
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Da U#1 und U#2 feste Größen sind, die keiner Veränderuna unterliepen
und als Kenndaten der verwendeten Bauteile anzuschen sind können sie bei Beurteilung
der Einstellbarkeit des Druckschalters außer Betracht bleiben. Eine Umschaltung
erfolgt also bei steigendem druck bei U2 t U3 bei fallendem Druck bei U2 + U2' <
U3.
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banit wird deutlich; daß der Schaltpunkt,' bei dem eine Abschaltung
des Motors M der Pumpe 1 erfolgt, d.h. der entsprechende Druck- Sollwert. sowie~
die Schaltdruckdifferenz, durch die der andere Schaltpunkt bestinmt wird, unabhangig
voneinander durch Einstellung der Potentiometer eingestellt werden können. Die Einstellung,
die im Ausführungsbeispiel durch entsprechende Einstellung der beiden Potentiometer
25 und 33 erfolgt, kann an dem Druckschalter selbst über elektrische Leitungen vorgenommen
werden, so daß eine Ferneinstellung möglich wid.
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Ferner ergibt sich der Vorteil, daß einer Verstellung von den im Druckschalter
herrschenden Maximaldruck Pmax.nicht verändert. Unabhängig von der gewählten Schaltdruckdifferenz
#P kann also der gewünschte Druck-Istwert Pp auf den Maximalwert Pmax des Wandlers
10 eingestellt werden.
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Die einstellbaren, zur Einstellung des Druck-Sollwertes Pp und der
Schaltdruckdifferenz #P bestimmten Potentiometer 25 und 33 können durch'im Handel
erhältliche, geeichte 10-Gang-Drehpotentiometer mit Analogknopf gebildet werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in Fig. 6dargestellt.
An der Eingangsklemme 22 des Schaltverst'Jr'k'ers 21 liegt nicht, wie nach Fig.
2 lediglich ein Potentiometer, sondern, jeweils über Schalten s1, s2, s3 bzw. s4
einschaltbar, mehrere Potentiometer, deren Einstellung mehreren gewünschten Druck-Sollwerten
P1, P2, P3 bzw. P4 entspricht. Gleichermaßen liegt an der Klemma 19 nicht lediglich
ein Potentiometer, wie in Fig. 2, sondern über Schalter s1', s2', s3' bzw. s4' einschaltbar-,
mehrere Potentiometer, deren Einstellung mehreren gewünschten Schaltdruckdifferenzen
#P1, #P2, #P3, bzw. #P4 entspricht. Wird ein Schalterpaar Si, Si' (I = 1,2,3,4)
betätigt,
dann ist der Druckschalter dadurch auf einen bestimmten Duck-Sollwert Pi und eine
bestimmte Schaltdruckdifferenz #Pi eingestellt.
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Diese Umschaltbarkeit des Druckschalters ermöglicht es', mit lediglich
einen Schalter ohne umständliche mechanische Justierungen und entsprechende Auswahl
von Federelementen über ein elektrisches Steuerprogramm, das die Schalter si, si,
betätigt, verschiedene Drflcke in der Leitung 6 und ihnen jeweils zugeordneter Schaltdruckdifferenzen
#Pi einzustellen.
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Patentansprüche: