DE2440395A1

DE2440395A1 - Pneumatic pressure converter - membrane plate consists of freely sliding control plate

Info

Publication number: DE2440395A1
Application number: DE2440395A
Authority: DE
Inventors: Vladimir Dr Ing Multrus
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Honeywell GmbH
Priority date: 1974-08-23
Filing date: 1974-08-23
Publication date: 1976-03-11
Also published as: DE2440395B2

Abstract

A pressure converter has a membrane plate positioned as a freely sliding control plate (7) on the membrane, which acts with an outlet nozzle (5), concentrically located inside a lip round the housing (2, 3). The front face of the lip is staggered slightly downwards relative to that of the outlet. Three support points are staggered by (120 deg.), around the nozzle. A tubular cover plate (3) has an internal thread, and a control plug (14), screwed in from the top, holding down a pressure spring between the plug and control plate. The upper surface of the tubular cover has a scale (15), for the alignment of the plug.

Description

Kraft-Druck-Umformer Die Erfindung betrifft einen druckluftbetriebenen Kraft-Druck-Umformer, mit einem Düse-Prallplatte-System, wobei die Prallplatte als Membranteller mit einer Membran im Gehäuse des Umformers zusammenarbeitet und zusammen mit dieser einen Druckraum abschließt, Durch das Buch von W.E. Frede "Bauelemente der Regelungstechnik2' Carl Hanser Verlag, München 1961, Seite 40, Bild 32, ist ein pneumatischer Druckgeber bekanntgeworden, bei dem die Membran in den als Prallplatte wirkenden Membranteller eingespannt ist. Die Einspannung des Membrantellers in die Membrane'erschwert die Zentrierung des Membrantellers und und die parallele Ausrichtung in Bezug auf die Düse. Die Montage des Systems muß daher sehr sorgfältig durchgeführt werden. Eine miniaturisierte Ausführung des Druckgebers zur Aufnahme relativ kleiner Kräfte ist mit der bekannten Konstruktion nicht möglich. Weiterhin weist die bekannte Konstruktion des Druckgebers eine relativ große Hysterese, eine schlechte Linearität und eine geringe Empfindlichkeit auf. Force-pressure converter The invention relates to a compressed air-operated Force-pressure transducer, with a nozzle-flapper system, the baffle plate as Diaphragm plate cooperates with a membrane in the housing of the converter and together with this closes a printing room, through the book by W.E. Frede "components der Regelstechnik2 'Carl Hanser Verlag, Munich 1961, page 40, Fig. 32 a pneumatic pressure transducer has become known, in which the membrane in the as a baffle plate acting diaphragm plate is clamped. The clamping of the diaphragm plate in the Membrane makes the centering of the membrane plate difficult and the parallel alignment in relation to the nozzle. The assembly of the system must therefore be carried out very carefully will. A miniaturized version of the pressure transducer to accommodate relatively smaller Forces is not possible with the known construction. Furthermore, the known Construction of the pressure transducer has a relatively large hysteresis, a bad Linearity and low sensitivity.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen druckluftbetriebenen Kraft-Druck-Umformer anzugeben, welcher sich insbesondere durch hohe Empfindlichkeit, kleine Hysterese und gute Linearität sowie durch einen einfachen Aufbau auszeichnet, der eine weitgehende Miniaturisierung erlaubt. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung.It is the object of the present invention to provide a compressed air-operated Indicate force-pressure transducer, which is characterized in particular by high sensitivity, small hysteresis and good linearity as well as a simple structure, which allows extensive miniaturization. The solution to this problem succeeds according to the invention characterized in claim 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.Further advantageous refinements of the invention are set out in the subclaims removable.

Anhand eines in den Figuren der beilieyenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung im folgenden lläher erläutert. Es zeigen: Figur 1 den Kraft-Druck-Umformer gemäß der Erfindung in einem schematischen Axialschnitt; Figur 2a einen Axialschnitt durch einen Kraft-Druck-Umformer in einer gerätetechnischen Ausführung als einstellbarer Druckgeber; Figur 2b eine Draufsicht auf den Druckgeber gemäß Figur 2a.Based on one shown in the figures of the accompanying drawing Exemplary embodiment, the invention is explained in the following. Show it: FIG. 1 shows the force-pressure converter according to the invention in a schematic axial section; FIG. 2a shows an axial section through a force-pressure transducer in a device-based Design as adjustable pressure transmitter; Figure 2b is a plan view of the pressure transducer according to Figure 2a.

Gemäß Figur 1 weist der Kraft-Druck-Umformer ein Gehäuse 1 auf, welches aus einer Grundplatte 2 und einer Deckplatte 3 besteht.According to Figure 1, the force-pressure converter has a housing 1, which consists of a base plate 2 and a cover plate 3.

Zwischen den Platten 2 und 3 ist eine dünne Membran 4 eingelegt.A thin membrane 4 is inserted between the plates 2 and 3.

Die Grundplatte weist eine Düse 5 auf, deren Stirnfläche planparallel zu der oberen Einspannfläche der Grundplatte 2 liegt.The base plate has a nozzle 5, the end face of which is plane-parallel to the upper clamping surface of the base plate 2 lies.

Eine zylindrische Ausnehmung 6a in der Grundplatte 2 fluchtet mit einer zylindrischen Ausnehmung 6b in der Deckplatte 3. In der zylindrischen Ausnehmung 6b ist eine zylindrische Steuerplatte 7 eingelegt, die in dem Gehäuse frei gleitet und für die Ubertragung der auf sie von obe über einen aus dem Gehäuse herausragenden Stift 8 wirkenden Eingangskraft KE sorgt. Die Toleranz zwischen der Steuerplatte 7 und der zylindrischen Ausnehmung 6b ist so bemessen, daß eine konzentrische eindeutige Lage der Steuerplatte 7 gegeben und ihre reibungslose,gleitende,axiale Bewegung möglich ist.A cylindrical recess 6a in the base plate 2 is aligned with it a cylindrical recess 6b in the cover plate 3. In the cylindrical recess 6b, a cylindrical control plate 7 is inserted, which slides freely in the housing and for the transfer of the signals to it from above via a protruding from the housing Pin 8 acts input force KE ensures. The tolerance between the Control plate 7 and the cylindrical recess 6b is dimensioned so that a concentric given the unique position of the control plate 7 and its smooth, sliding, axial Movement is possible.

Die Grundplatte 2 enthält zwei Anschlüsse 9 und 11, die in die zylindrische Kammer 6a münden. Dem einen Anschluß 9 kann eine für die Funktion notwendige Vordrossel 10 vorgeschaltet werden, während der verbleibende. Anschluß 11 als Ausgang dient. Figur 1 zeigt eine Ausführung, bei der die Vordrossel 10 direkt in der Grundplatte 2 eingebaut ist, und der Anschluß 9 als Zuluftanschluß verwendet wird. Die Vordrossel 10 kann hierbei verschiedene Ausführungsformen aufweisen, z.B. als gelochte Metallplatte, eingepreßte Steindrossel oder sie kann direkt in die aus Kunststoff bestehende Grundplatte eingearbeitet sein, indem die Drosselöffnung durch eine Ultraschallbohrung angebracht wird.The base plate 2 contains two connections 9 and 11, which are in the cylindrical Chamber 6a open. One connection 9 can have a choke necessary for the function 10 upstream, while the remaining. Terminal 11 serves as an output. Figure 1 shows an embodiment in which the choke 10 directly in the base plate 2 is installed, and connection 9 is used as a supply air connection. The choke 10 can have different embodiments, e.g. as a perforated metal plate, pressed-in stone throttle or it can be inserted directly into the plastic base plate be incorporated by attaching the throttle opening through an ultrasonic bore will.

Für eine einwandfreie Funktion ist es wichtig, daß die Steuerplatte 7 nicht über die Düse 5 kippt und auch beim Abschalten der Zuluft pz ihre parallele Lage beibehält. Um dies zu gewährleisten ist in der Druckkammer 6a der Grundplatte 2 ein ringförmiger Steg 12 vorgesehen, dessen Stirnfläche nur geringfügig z.B. 0,1 bis 0,3 mm,gegenüber der Stirnfläche der Düse 5 nach unten versetzt ist. Anstatt des ringförmigen Steges 12 können auch mehrere,mindestens jedoch drei Stützstellen,in die Grundplatte eingearbeitet werden.It is important that the control plate 7 does not tip over the nozzle 5 and also when switching off the supply air pz its parallel Maintains location. To ensure this, the base plate is in the pressure chamber 6a 2 an annular web 12 is provided, the end face of which is only slightly e.g. 0.1 up to 0.3 mm, compared to the face of the nozzle 5 is offset downwards. Instead of of the annular web 12 can also have several, but at least three support points in the base plate can be incorporated.

Die einzelnen Gehäuseteile können aus Kunststoff hergestellt sein und durch Schrauben oder Hohlnietenbzw. Ultra-Schallschweißen miteinander verbunden sein. Die Montage ist äußerst einfach und es ergibt sich ein sehr flacher und raumsparender Aufbau des Kraft-Druck-Umformers.The individual housing parts can be made of plastic and by screws or hollow rivets or Ultra sonic welding joined together be. The assembly is extremely simple and the result is a very flat and space-saving Structure of the force-pressure converter.

Gemäß den Figuren 2a und 2b ist der vorstehend beschriebene Kraft-Druck-Umformer ein Bestandteil eines sogenannten Druckgebers. Die Grundplatte 2 erfährt keinerlei Snderung. Dagegen ist die Deckplatte 3 als tubusförmiges Bauteil mit einem Innengewinde ausgebildet, in welches ein Stellknopf 14 von oben eingeschraubt ist. Zwischen Stellknopf 14 und Steuerplatte 7 ist eine zylindrische Druckfeder 13 angeordnet, deren Federkraft somit auf die Steuerplatte 7 wirkt. und eine proportionale Abbildung des Ausgangsdruckes zur Folge hat. Der an dem Anschluß 11 entnommene Ausgangsdruck PA wird somit auf den vorher über den Stellknopf t4 eingestellten Wert galten. Auf der oberen Stirnfläche der tubusförmigen Deckplatte 3 ist eineSkala 15 angeordnet, und der Stellknopf 14 kann mit einem Schlitz 16 durch Verdrehen auf den jeweils gewünschten Druck eingestellt werden.According to FIGS. 2a and 2b, there is the force-pressure converter described above part of a so-called pressure transducer. The base plate 2 does not experience any Change. In contrast, the cover plate 3 is a tubular component with an internal thread formed, in which an adjusting knob 14 is screwed from above. Between the adjusting knob 14 and control plate 7 a cylindrical compression spring 13 is arranged, the spring force thus acts on the control plate 7. and a proportional representation of the outlet pressure has the consequence. The outlet pressure PA taken from the connection 11 is thus increased the value previously set with the setting button t4 applied. On the upper face a scale 15 is arranged on the tubular cover plate 3, and the adjusting knob 14 can be adjusted to the desired pressure by turning a slot 16 will.

Durch eine Verdrehung des Stellknopfes 14 im Uhrzeigersinn wird die Feder 13 komprimiert und es steigt entsprechend der vergrösserten Kraft der Ausgangsdruck PA am Anschluß 11 an.By turning the adjusting knob 14 clockwise, the Spring 13 is compressed and the output pressure increases in accordance with the increased force PA at connection 11.

Claims

1. Compressed air-operated force-pressure transducer, with a nozzle-flapper system, wherein the baffle plate as a diaphragm plate with a membrane in the housing of the converter cooperates and together with this closes a pressure space, d a d u r c it is true that the diaphragm plate is a freely sliding control plate (7) into the housing (2, 3) onto the membrane which interacts with a discharge nozzle (5) (4) is laid.

2. Force-pressure transducer according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h ne t that concentric to the discharge nozzle (5) an annular web (12) in the base plate (2) is arranged, the end face of which is slightly opposite the end face of the Drain (5) is offset downwards.

3. Force-pressure converter according to claim 2, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h several support points arranged around the discharge nozzle (5).

4. Force-pressure converter according to claim 3, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h three support points offset by 1200.

5. force-pressure transducer according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that a cover plate (3) of the converter housing (1) is tubular is formed and provided with an internal thread that in the internal thread of above a Adjusting button (14) is screwed, which between them and the control plate (7) clamps a cylindrical compression spring (13).

6. force-pressure transducer according to claim 5, d a d u r c h g e -k e n It is noted that the upper end face of the tubular cover plate t3) with a scale (15) is provided on which the adjusting knob (14) with a slot (16) can be aligned while changing the spring compression.

Blank page