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Auf äußere Bedingungen ansprechende Steuer- bzw.
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Überwachungsvorrichtung und Umsetzer bzw. Umwandler oder Umformer
dafür.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen, die Steuer-
bzw. Überwachungssignale als Antwort auf Veränderungen äußerer Bedingungen erzeugen.
tvorzugsweise wird die Erfindung als Druckschalter ausgeführt, d.h., als eine Vorrichtung
die ein elektrisches Signal in Anwort auf Druckveränderunger erzeugt. Nichtsdestoweniger
kann die Erfindung auch als Vorrichtung ausgeführt werden, welche andere als Druckbedingungen
mißt und andere als elektrische Signale erzeugt. Zum Beispiel könnte die Erfindung
als eine auf Temperatur oder Vakuum ansprechende Vorrichtung ausgeführt sein. Uberdies
könnte die Erfindung als eine Vorrichtung ausgeführt werden, die flüssige oder gasförnige
Steuersignale als Antwort auf Veränderungen gegebener Bedingungen erzeugt.
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Insbesondere fällt die Vorrichtung der vorlieenden Erfindung in bestimmten
Formen in die Gruppe der auf saubere Bedingungen ansprechenden Vorrichtungen, die
als Wechseldrehpunict- oder Iechs elachs envorrichtungen beschrieben werden können.
3ei dieser Art von Vorrichtungen ist ein druckempfindlicher Teil mit einer Waagschale
oder einem Waagebalken gekuppelt, die oder der um ein Paar von Drehpunkten oder
Achsen schwingt.
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Beispiele derartiger Steuervorrichtungen finden sich in den USA-Patenter
tier. 2 284 940, 2 266 144 und 2 274 119, alle von A. E. Baak, dem USA-Patent Nr.
2 766 549 von H.F. Hamburg und dem USA-Patent Nr. 7 210 486 von Vr.Holzer.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Konstruktionsverbesserungen
bei Steuervorrichtungen der vor'oezeichneten Art. So weist z.B. der Waagebalken
der vorliegenden Erfindung eine verbesserte und vereinfachte Konstruktion auf, die
wiederum eine Vereinfachung und Verbesserung bei der Anordnung der Einstell-bzw.
Regelteile und der Belastungsfedern, die auf die Waagschale wirken, erlaubt. Die
Erfindung bezieht sich auch auf Konstruktionsverbesserungen bei auf äußere Bedingungen
ansprechenden Vorrichtungen im allgemeinen. So hat z.B. die Vorrichtung der Erfindung
eine verbesserte Genausekonstruktion, die den Zugang zu den Einstell- bzw. Regelteilen
erleichtert und eine verbesserte Druckumsetzer- bzw. -umwandler- oder umformeranordnung,
welche die Steuer- bzw Überazachungsvorrichtung für verschIedene Druckbereiche geeignet
macht.
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In den vorgenannten Patenten von A.E. Baak ist ein Waagearm durch
ein Paar einstellbarer Federn, die so eingestellt sind, daß sie verschiedene Belastungen
ausüben, gegen Bewegung hinterlagert. Wenn der druckempfindliche Teil den Waagearm
gegen die Federlast bewegt, wird die Feder, die so eingestellt ist, daß sie eine
geringere Belastung ausübt, zuerst nachgeben und die Bewegung des W'aagearms um
einen Drehpunkt erlauben.
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Spater wird die Feder, die so eingestellt ist, daß sie eine größere
Belastung ausübt, nachgeben und eine Bewegung des Arms um eine andere Achse erlauben
Um eine zweckmäßige ArbeitsTseise der Vorrichtung zu erlauben, sollte eine Feder
immer altes die stärkere wirken, und die andere sollte immer als die schwächere
wirken.
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D.h., caD die Funktion der beiden Federn nicht umge kehrt werden kann.
Trotzdem kann es in den Baak-Vorrichtungen und in anderen bekannten Vorrichtungen
durch falsches Einstellen zu einem Umkehren kommen, Das Umkehren bewirkt wiederum
eine fehlerhafte Arbeitsweise der Steuervorrichtung, und dies kann, in machen Fällen,
zu einer Beschädigung der Vorrichtung führen.
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Eine Lösung des vorgenannten Problems wird durch eine schwebende
Anmeldung von Ernesto J. Weber, S.No. 236 752, eingereicht am 21.März 1972, jetzt
gewährt bzw. zur Erteilung vorgesehen, erreicht. Diese Anmeldung ist hiermit durch
die Bezugnahme in die vorliegende OfRnlezung eingeschlossen. Jede der Federn der
Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung der vorgenannten Weber-Anmeldung Et ein dazugehöriges
Einstellglied, wobei jedes einzelne Einstellglied eine andere Gestaltung als das
andere hat. Die beiden Einstellgliede haben eine Verbindung untereinander um ein
Umkehren ihrer jeweiligen Stellung zu verhindern. Insbesondere arbeiten die beiden
Einstellglieder derart miteinander, daß eines immer oberhalb des anderen angeordnet
ist.
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Dadurch wird sichergestellt, daß die mit dem höheren Einstellglied
verbundene Feder immer eine geringere Spannung als die andere aufweist und umgekehrt.
Die Verbindung wird durch ein Überlappen von nach außen vorstehenden Rändern an
den Einstellteilen bewirkt.
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Eine übermäßige senkrecht versetzte Anordnung infolge der Überlappung
der Ränder muß jedoch vermieden oder ausgeglichen werden, wenn die genaue Einstellungsmöglichkeit
der Unterschiede zwischen Steuer- bzw.
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Überwachungs- oder Schaltpunkten gewünscht wird. Bisher ist noch nicht
bekannt, wie die unerwünschten Wirkungen der senkrecht versetzten Anordnung beseitigt
werden können, und wie dennoch der einfache und billige Vorteil des Gebrauchs gleichartiger
Federn und Einstellgleder
genützt werden kann.
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In der in der vorgenannten Weber-Anmeldung offengelegten Vorrichtung
sind die Antriebsköpfe der Einstellglieder oberhalb des oberen Abschlusses des Ge-Gehäuses
argebracht. Der Mifcroschalter, der in der Praxis von einer Hülle umschlossen ist
und sein muß, weist eine ähnliche Anordnung bezüglich des Gehäuses auf. Somit sind
die Antriebs- bzw. Einstellköpfe der Einstellglieder von einer Hülle umschlossen,
die entfernt werden muB, um das Einstellen der Belastungsfedern zu bewirken. Insbesondere
ist die Notwendigkeit, die Hülle zu entfernen, um ein Einstellen der Steuer-bzw.
Überwachungsvorrichtung vorzunehmen, störend bzw.
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ungünstig oder unvorteilhaft in Situationen, in denen eine explosionssichere
Hülle verwendet wird.
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USA-Patent Nr. 5 D93 612 von J.E. Gorgens und anderen veranschaulicht
weiter das Problem, den Kopf eines Einstellgliedes innerhalb einer Hülle oder eines
Gehäuses für einen Mikroschalter anzuordnen. Wiederum muß wenigstens ein Teil der
Hülle entfernt werden, um die Einstellung der Rastfeder zu bewirken.
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Das Patent von Gorgens und anderen ist auch in Bezug auf seine Offenlegung
von auswechselbaren Druckumsetzer- bzw. -umformer- oder umwandlerelementen interessant,
die eine Umwandlung einer Steuervorrichtung von einer, die in einen gegebenen Druckbereich
zu arbeiten in der Lage ist, in eine, die in einem anderen Druckbereich arbeiten
kann, bewirkt. Es muß jedoch bemerkt werden, daß der einzige wirklich auswechselbare
Teil ein verbundener Kolben- Zylinder-Teil ist. Wenn die Umwandlung der Vorrichtung
von einem Druckbereich in einen anderen gewünscht wird, ist ein beachtlicher Aufwand
an Ab- und wiede4usammenbauarbeit notwendig.
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Insbesondere ist es noch jedesmal, wenn eine Umwandlung vorgenommen
wird, nötig, die Membrane und den O-Ring zu
entfernen und wieder
inzubauen.
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Es ist Gegenstand lfr vorliegenden Erfindung, für eine SteuervorrichtunJ
der Wechselachs-Art zu sorgen, bei der sowohl die ges@@@te Steuervorrichtung, als
auch, insbesondere die Waagevorrichtung dazu von verbesserte-r und vereinfachter
Konstruktion sind. Dabei werden' vergleichsweise wenig Teile gebraucht, die mit
vergleichsweise geringen Kosten hergestellt werden können.
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Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist es, für eine Steuer- bzw.
Überwachungsvorrichtung zu sorgen, die gleichartige auf eine Waagschale wirkende
Federn sowie gleichartige Elnstellglieder für die Federn aufweist, und bei der volle
Einstellbarkeit der Unterschied zwischen Laststeuer- oder -schaltpunkten möglich
ist.
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Es ist ein eiterer Gegenstand der Erfindung, für eine Waagevorrichtung
für einen Wechselachsschalter o.
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dgl. zu sorgen, bei welcher die Teile der Waagevorrichtung, namentlich
erstens eine Waagschale, zweitens Nocken zur Verbindung der Lastfedern mit der Waagschale,
drittens bestimmte Halte glieder zur Feststellung der Schwingachse, um die die Waagschale
schwingt, und viertens bestimmte Bührung$¢ieder alle einstückig geformt sind.
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Ein zusätzlicher Gegenstand der Erfindung ist es, für eine Waagevorrichtung
mit einer verbesserten Fu1wungsanordnung zu sorgen.
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Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist es, für eine Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung
zu sorgen, bei der der Zugang zu den Antricbsköpfen der Einstell- bzw.
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Stellglieder vereinfacht ist.
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Es ist ebenfalle ein Erfindungsgegenstand, für Einstell- bzw. Stellglieder
zu sorgen, die auch als Führungen für die zugeordneten Lastredern dienen.
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Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist es, für eine Steuer- bzw.
Überwachungsvorrichtung zu sorgen die eine los lösbare, auswechselbare 3ruckumsetzer-bzw.
umformer-oder-umwandleruntervorrichtung aufweist,
wodurch die Um-randlung
der Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung zur Ansprache auf verschiedene Druckbereiche
erleichtert wird Ein verwandter findungsgegenstand ist es, eine auswechselbare Druckumsetzer-
bzw. -umformer- oder -umwandleruntervorrichtung vorzusehen, die Mittel auf-çieistv
die Teile der Untervorrichtung zusammenzuhalten, wenn die Uncervorrichtung von dem
Hauptgehäuse losgelöst ist.
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Es ist ein anderer verwandter Erfindungsgegenstand, Mittel vorzusehen,
weMhe Teile der Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung innerhalb ihres Hauptgehäuses
festhält, wenn die Umsetzer- bzw. Umformer- oder Umwandlerunteranordnung los gelöst
ist.
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Es ist noch ein anderer Gegenstand der Erfindung, eine Druckumsetzer-
bzw. -umformer- oder -umwandleruntervorrichtung mit einer Kappe vorzusehen, wobei
die Kappe eine Mehrzahl von Vorrichtungen zum Anbringen verschieden großer druckempSindlicher
Anordnungen darin (eine auf einmal) aufweist, so daß die Größe der Fühlvorrichtung
den zu fühlenden Druckbereich entsprechend bemessen werden kann.
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Die vorliegende Erfindung überwindet die Unzulänglichkeiten in der
bisherigen Technik und erreicht die vorbezeichneten Ziele durch die Vorsehung einer
Steuer-bzw. Überwachungsvorrichtung, die auf ihrer einen Seite eine Waagschale mit
einem Paar Nocken aufweist, wobei der eine Nocken eine größere Strecke von der Schale
hinausragt als der andere Nocken. Ein Paar 3elastungsvorrichtungen, von denen jede
ein ihr zugeordnetes Einstellglied aufweist, ist über die Nocken mit der Waagschale
verbunden. Überlappende Ränder der Einstellglieder sorgen für einen einfachen Haltemechanismus,
um eine Umkehr der Funktionen der Belastungsvorrichtunge und der Waagschale zu verhindern.
Diese Art einer Halterung
bewirkt jedoch eire geringe senkrechte
Versetzung der Einstelllieder. Diese Versetzung muß ausgeglichen werden, wenn volle
Einstellbarkeit der Unterschiede zwischen den Betätigungs- bzw. Schaltpunkten gewünscht
r;lrd. Die senkrecht versetzt angeordneten Nocken sorgen für den notwendigen Ausgleich
und erleichtern auch den Gebrauch gleichartiger Belastungsvorrichtungen und gleichartiger
Einstellglieder.
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Eine Mehrzahl von Haltevorrichtungen wirkt mit der Waagschale zusammen,
um ein Paar Achsen zu bestimmen, um die die Waagschale als Reaktion auf Veränderungen
in einem wahrgenommenen äußeren Umstand schwingt. An der Waagschale befindet sich
ein 'nervorstehender Führungsteil. Dieser vorstehende Teil ist als Prisma mit dreieckigen
Endflächen ausgebildet.
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Dle prisma-förmige vorsFehende Führung wirkt zusammen mit einer gleichartig
geformten Öffnung in:einem festen Führungsteil. Die vorstehende Führung ist bezüglich
der Waagschale so angebracht, um eine möglichst große Fuhrungswirksamkeit, jedoch
möglichst kleinen Widerstand gegen Schwingbewegungen der Waagschale zu erreichen.
Des weiteren dient die vorstehende Führung dazu, die Waagschale in der geeigneten
Winkelstellung in dem Gehäuse zu halten.
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Die Waagschale, die Nocken, die vorstehende Führung und verschiedene
Teile der Haltevorrichtung sind von einem einheitlich gegossenem Stüclz-umschlossen,
das vorzugsweise aus Kunststoff besteht. Auf diesen Teil uti rd im allgemeinen als
der Waagevorrichtung Bezug genommen. Ein kugelförmiger Teil, der aus einem härteren
Material als dem de Waagevorrichtung besteht (vorzugsweise Stahl), ist in die vorstehende
Führung eingegossen, um als Trageglled an der Verbindungsstelle zwischen der Waagevorrichtung
und der Umformer- bzw.
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Umsetzer- oder Umwandleruntervorrichtung zu wirken.
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Das Gehäuse ist wenigstens in obere und untere Bereiche aufgeteilt.
Diese Bereiche bestimmen einen zurückgesetzten Zwischenraum. Die Waagschale und
die Federn, die auf die Waagschale wirken, sind in dem unteren Bereich des Gehäuses
angebracht. Eine Regel-bzw. Antriebs- oder Schaltstange erstreckt sich von der Waagschale
zu einem Mikroschalter, der von dem oberen Bereich des Gehäuses getragen wird. Die
Einstellglieder für die Belastungsfedern sind teilweise innerhalb des unteren Gehäusebereichs
angeordnet, erstrecken sich aber von da in den zurückgesetzten Zwischenraum hinein.
Die Antriebsköpfe für die Einstellglieder sind gänzlich in dem zurückgesetzten Zwischenraum
angebracht, so daß die Einstellglieder ohne weiteres von dem äußeren des Gehäuses
aus eingestellt werden können. Jedes Einstellglied weist einen länglichen Hohlkörper
auf, der den größten Teil wenigstens einer Federhinterlagerungsvorrichtung umschließt.
So dient jedes Einstellglied als Führungsmittel für seine zugehörige Feder.
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Die Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
weist eine auswechselbare Umsetzer- bzw. Umformer- oder Umwandleruntervorrichtung
auf, die lösbar am Hauptgehäuse befestigt ist. Die Konstruktion und Anordnung ist
so, daß eine Umformer-bzw. Umwandler- oder Umsetzeruntervorrichtung ohne weiteres
durch eine andere ersetzt werden kann, um die Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung
der Arbeit in verschiedenen Druckbereichen anzupassen. Die gesamte Umsetzer bzw.
Umwandler oder Umformeruntervorrichtung ist so gebaut, daß ihre Teile eine einzige
Einheit bilden, die zusammengehalten wird, sogar wenn die Untervorrichtung von dem
Hauptgehäuse losgelöst ist.
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Eine Anzahl kleiner, runder Öffnungen bzw. Ösen dient dem doppelten
Zweck, die Teile der Untervorrichtung
stets zusammenzuhalten und
für eine Bohrung für die Befestigung der Umwandler- bzw. Umformer oder Umsetzervorrichtung
an dem Hauptgehäuse zu sorgen.
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D-as Auswechscln von Umwandleruntervorrichtungen wird durch die Tatsache
erleichtert, daß sogar wenn die Unteranordnung losgelöst ist, die Einzelteile innerhalb
des Hauptgehäuses darin festgehalten werden.
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Die UmsetzerunRervorrichtunO weist eine Haube bzw.
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Kappe auf, die eine Fühivorrichtung aufnimmt. Die Haube bzw. Kappe
hat eine Mehrzahl von Mitteln zum äuswechselbaren Anbringen von Fühlvorrichtungenverschiedener
Formen und Größen. Wenn ein bestimmter Bereich niedrigen Druckes abgefühlt werden
soll, wird der Fühler, der von einer dafür geeigneten Größe und Form ist, durch
eine erste Kupplungs- bzw. Verbindungsvorrichtung an der Kappe bzw. Haube angebracht.
Wenn ein bestimmter Bereteh mittleren Druckes abgefühlt erden soll, wird ein Fühler
anderer Größe und Form an der gleichen Haube bzw. Kappe oder einer anderen Haube
gleicher Formgebung durch eine zweite Kupplungs-bzw. Verbindungsvorrichtung angebracht.
Schließlich kann wenn ein bestimmter Bereich hohen Druckes abgefühlt werden soll,
ein anderer, verschiedener Fühler durch eine dritte Kupplungs- bzw. Befestigungsvorrichtung
ai) der Haube angebracht werden.
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Fig. 1 ist eine Vorderansicht der Steuer- bzw.
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ÜberTsiachunorsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
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Fig. 2 ist eine vergrößerte senkrechte Schnittansicht durch die Steuer-
bzw. Überwachungsvorrichtung von Fig. 1, welche eine an dem Hauptgehäuse befestigte
Umformer- bzw. Umsetzer- Umsetzer- oder Umwandlervorrichtung zum Abfühlen mittlerer
Druckbereiche zeigt.
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Fig. 5 ist eine querlaufende senkrechte Schnittansicht, die im wesentlichen
längs der Linie 5 - 3 von Fig. 2 genommen ist, und die eine explosionefeste Abdeckung
des
Schalters anstelle der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Abdeckung für allgemeine Zwecke
zeigt.
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Fig. 4 ist eine vergröBerte, senkrechte Teilschnittansicht des Bereiches
der Vorrichtung von Fig. 2, der in der Nähe des oberen Endes der SchalterbetätiOungsstange
angebracht ist.
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Fig. 5 ist eine vergrößerte, waagerechte Schnittansicht längs der
Linie 5 - 5 von Fig. 1.
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Fig. 6 ist eine versetzte, waagerechte Schnittansicht längs der Linie
6 - 6von Fig. 1.
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Fig. 7 ist eine waagerechte Schnittansicht kleineren Maßstabes längs
der Linie 7 - 7 von Fig. 2.
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Fig. 8 ist eine waagerechte Schnittansicht kleineren Maßstabes längs
der Linie 8 - 8 von Fig. 2.
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Fig. 9 ist eine teilweise senkrechte Schnittansicht längs der Linie
9 - 9 von Fig. 8, die jedoch eine am Hauptgehäuse befestigte Umformer- bzw. Umwandler-oder
Umsetzeruntervorrichtung zum Abfühlen eines Bereiches niedrigen Druckes zeigt.
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Fig. 10 ist eine teilweise senkrechte Schnittansicht ähnlich wie
Fig. 9, die jedoch eine am Hauptgehäuse befestigte Umformer- bzw. Umsetzer- oder
Umwandleranordnung zum Abfühlen eines Bereiches hohen Druckes zeigt.
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Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht der oberen Halteplatte der
Steuer- bzw. Uberwachungsvorrichtung von Fig. 2.
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Fig 12 ist eine perspektivische Ansicht der Waagevorrichtung der
Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung von Fig. 2.
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Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht des Abstandsringes der 5euer-
bzw. Uberwachungsvorrichtung von Fig. 2.
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Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht des Führungs gliedes der
Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung von Fig. 2.
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Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht der unten Halteplatte der
Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung von Fig. 2.
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Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderteiles der
U:nforrner- bzw. Umsetzer- oder Umwandleruntervorrichtung für den mittleren Druckbereich
der Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung von Fig. 2.
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Fig. 1t ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderteiles der
Umwander- bzw. Umsetzer- oder Umformeruntervorrichtung für niedrigen Druck entsprechend
Fig. 9.
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Die Fig. 18 und 19 sind teilweise Schnittansichten des unteren Teiles
der Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung von Fig. 2, die jedoch verschiedene verschiebbare
Teile in verschiedenen Stellungen zeigen.
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Fig. 20 ist eine vergrößerte, teilweise, senkrechte Schnittansicht
des Bereiches der Vorrichtung von Fig. 2, wo die Ränder der Einstellglieder überlappen.
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In der folgenden Beschreibung und der Zeichnung beziehen sich gleiche
Bezugsziffern, wenn sie im Zusammenhang mit verschiedenen Figuren der Zeichnung
benutzt werden, auf gleiche Teile und/oder Merkmale.
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Bezüglich der Fig. 1,2 und 3 wird dort eine Steuer-bzw. Überwachungsvorrichtung
gezeigt, die ein Hauptgehäuse aufweist, auf das im allgemeinen mit der Bezugsnummer
10 Bezug genommen wird. Das Gehäuse hat einen oberen Bereich 12 und einen unteren
Bereich 14. Beide Bereiche weisen im allgemeinen zylindrische Form auf und sind
miteinander durch einen verbindenden Bereich 16 verbunden. Depfintere und der obere
zylindrisch geformte Bereich 12,14 sind gegeneinander um eine gemeinsame Mittelachse
ausgerichtet, aber der verbindende Bereich 16 ist von dieser Achse versetzt und
ganz auf einer Seite davon angebracht. Das Hauptgehäuse 10 weist eine einheitliche
Konstruktion auf, d.h., daß der obere Bereich 12, der untere Bereich 14 und der
verbindende Bereich 16 alle einstückig miteinander verbunden
sind.
Der obere und der untere Bereich 12 und 14 weisen voneinai'»cr einen wesentlichen
senkrechten Abstand auf. Dieser Abstand beträgt wenigstens ein Drittel der gesamten
axialen Länge des unteren Bereiches 14. Dank dieser senkrechten Abstandsgebung und
der versetzten Anbringung des Verbindungsbereichs 16 wird ein zurückgesetzter Raum
18 zwischen den oberen Bereich 12, dem unteren Bereich 14 und dem verbindenden Bereich
16 bestimmt (s. Fig. 3).
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Eine Umsetzer- bzw. Umformer- oder Umwandleruntervorrichtung, auf
die im allgemeinen durch die Bezugsnummer 20 Bezug genommen wird, ist loslösbar
an dem untersten Ende des Haqtvgehäuses in berührender Verbindung mit dem unteren
Bereich 14 davon befestigt.
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Die Umformeruntervorrichtung 20 weist eine zweiteilige Haube bzw.
Kappe 22 auf, von der ein Teil ein Endabschluß 24 ist, und der andere Teil ein Haubenring
26 ist,der den Endabschluß 24 in sich aufnimmt und den Endabschluß an dem Hauptgehäuse
10 festklemmt.
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Innerhalb der Haube 22 greift ein O-Ring 28 an die untere Seite 30
einer Membrane 32 an. In der besonderen Umsetzervorrichtung der Fig. 2 und 3 greift
ein radial nach außen gerichteter Teil der oberen Seite 34 der Membrane an einem
Zylinderglied 36an, das in der Haube befestigt ist. Der O-Ring 28 zwingt die Membrane
32 in einen festen, gegeneinanderliegenden Eingriff mit dem Zylinderteil 56 und
dichtet die Membrane bezüglich der Rappe 22 ab. Mit dieser Anordnung wird eine druckfeste
Kühlkammer 58 zwischen der Membrane 32,'dem O-Ring 28 und der Haube 22 bestimmt.
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Wenn die Vorrichtung der Erfindung als Druckschalter benützt werden
soll, wird Flüssigkeit unter Druck in die Kammer 38 durch die Durchlaßöffnung 40
in dem Endabschluß 24 der Haube 22 eingelassen.
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Ein Mittelteil der oberen Seite 34 der Membrane 32 greift an einem
Kolben 42 in gegenüberliegender Beziehung damit an. Verschiebungen der Membrane,
die durch Druckveränderungen in der Kammer 38 bewirkt werden, werden unmittelbar
auf den Kolben 42 übertragen.
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Dieser ist innerhalb des Zylinders 56 verschiebbar.
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Der Kolben wiederum greift an einer verschebbaren Waagevorrtehtung
44 an, die in dem Hauptgehäuse 10 angeordnet ist.
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Die baulichen Einzelheiten der Waagevorrichtung können am leichtesten
aus Fig. 12 ersehen werden.
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Wie gezeigt bildet ein flaches, plattenähnliches Glied den größten
Teil der Waagevorrichtung. Dieser Teil wird durch das Bezugszeichen 46 bezeichnet
und im folgenden wird auf dieses als auf die Waagschale Bezug genommen.
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Die Waagschale hat eine im allgemeinen dreieckige Form, die genauer
als die allgemeine Form eines Prismas, das Endflächen in der Form gleichschenkliger
Dreiecke aufweist, bezeichnet wird. An der unteren Seite der Waagschale 46 ist ein
hervorstehender Führungsteil 48 angebracht. Der vorstehende Führungsteil 48 hat
ebenfalls die Form eines Prismas mit Endflächen von der Form eines gleichschenkligen
Dreiecks. Die drei Seiten 48a,48b und 48c (die als Gleitflächen dienen) an den vorstehenden
Führungsteil 48 (s. Fig. 8) entsprechen den Schenkeln der vorgenannten gleichschenkligen
Dreiecken.
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Wie leicht aus dem gestrichelten Teil der Fig. 7 hervorgehtweisen
der prismenförmige vorstehende Führungsteil 48 und die prismenförmige Waagschale
entgegengesetzte Winkelanordnungen gegeneinander auf.
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Insbesondere sind die jeweiligen Winkelanordnungen so, daß beide prismenförmige
Teile um 600 gegeneinander verschoben sind, wodurch eine Ecke des einen dem
Mittelpunkt
einer Seite des anderen entspricht und umgekehrt.
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Ein Führungsteil 49 (s. Fig. 14), das eine Führungsöffnung 50 aufweist,
ist in dem unteren Gehausebereich 14 in einer Stellung unmittelbar unterhalb der'Waagschale
46 angeordnet. Die Formgebung der Führungsöffnung 50 entspricht dem vorstehenden
Führungsteil 48, und tatsächlich paßt der vorstehende Führung teil verschiebbar
in die Führungsöffnung 50, um so die Waagevorrichtung bei ihren Verschiebungen zu
führen.
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Das Führungsglied 49 besteht aus einem Kunststoffmaterial, das vorzugsweise
ein Kunststoffmaterial ist, das unter dem Warenzeichen bzw. unter der Handelsmarke
'Mlar" verkauft wird.
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Die Waagevorrichtung 44 weist eine Mehrzahl von hervorstehenden Teilen
51,52ß54,56,58 auf, die aus der unteren und der oberen Fläche der Waagschale 46
hervortreten. Jeder der vorstehenden Teile 51,52,54,56, 58 hat eine halbkugelige
Form, d.h., die Vorwölbungen nehmen die Form abgeschnittener Kugeln an.
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Die Vorwölbungen 51,52, die an der unteren Fläche der Waagschale
angebracht sind, arbeiten mit einer unteren Halteplatte 60 (s.Fig.ll) zusammen,
um eine Achse, namentlich Achse a (s. die Fig. 7 und 12) zu bestimmen, um die die
Waagevorrichtung während der Arbeit schwingt. Xhnlich arbeiten die Vorwölbungen
54, 56 auf der oberen Seite der Waagschale mit einer oberen Halteplatte 62 (s.Fig.
15) zusammen, um eine andere Achse, namentlich Achse b, zu bestimmten, um welche
die Waagschale während der Arbeit auch schwingt.
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Die hervorstehenden Teile 51,54 liegen auf einer senkrechten Linie,
wie aus Fig. 12 klar hervorgeht.
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Diese hervorstehenden Teile, auf die im folgenden als auf die obere
und die untere Schwingvorwölbung verwiesen wird, können gleichzeitig an der oberen
und der unteren Halteplatte 60,62 angreifen, um die Waagschale in dem unteren Bereich
des Gehäuses aufzuhängen.
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In dieser Beziehung ist der Zusammenhang zwischen den Teilen am besten
in Fig. 3 gezeigt. Im tatsächlichen Betrieb ist es möglich, daß ein gewisser Spielraum
zwischen der oberen und der unteren Schwingvorwölbung 51,54 einerseits und den zusammenwirkenden
oberen und unteren Halteplatten 60,62 andererseits besteht.
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So kann es, genaViesagt, geschehen, daß beide Vorwölbungen nicht gleichzeitig
in die unterelund in die obere Halteplatte eingreifen. Jedoch wird wenigstens eine
der Schwingvorwölbungen 51,52 jeder Zeit in eine der Halteplatten 60,62 eingrd fen.
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Die Schwingbewegung einer Waagschale in einer Steuer- bzw. überwachungsvorrichtung
ist in der zuvor erwähnten Anmeldung von Ernesto J.Weber dargestellt.
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Die besonderen Arbeitsbewegungen der Waagevorrichtung 44 werden hier
in einem späteren Abschnitt beschrieben.
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Es ist jedoch zum Zweck des Verstehens der baulichen Anordnung der
Teile nützlich, kurz auf die Bewegung der Waagevorrichtung 44 einzugehen. In diesem
Zusammenhang wird die Schwingbewegung am besten mit Bezug auf die Fig. 2,18 und
19 verstanden Wenn die Waagevorrichtung in der in Fig. 18 gezeigten Stellung für
niedrigen Druck ist, werden alle Vorwölbungen an ihrer unteren Seite, namentlich
die Vorwölbungen 51,52 und 58 an der unteren Halteplatte 60 angreifen. Von diesen
drei Vorwölbungen ist die Vorwölbung 58, die als Ruhevorwölbung bezeichnet werden
soll, wesentlich kleiner als die anderen. Das ist so, weil die Ruhevorwölbung nur
ein Widerlager für die Waagschale schafft, wenn sie in ihrer untersten Stellung
ist. So dient die Ruhevorwölbung 58 im Gegensatz zu den Vorwölbungen 51s52,54,56
nicht als Lager, daß die Aehsen, um die die Waagevorrichtung schwingt, bestimmt.
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Während sich die Waagevorrichtung von der Niederdruckstellung der
Fig. 18 in die mittlere Stellung der Fig. 19 bewegt, schwingt sie um eine Achse
A (Fig. 7 und 12), welche durch die Lagerpunkte der Vorwölbungen 51 und 52 an der
oberen Fläche der unteren Halteplatte 60 bestimmt wird. Weil sie teilweise die Achse
bestimmen, um die die Waagevorrichtung unter dem Einfluß niedrigen Druckes schwingt,
soll die Vorwölbung 52 als die Niederdruckvorwölbung bezeichnet werden.
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Wie am besten aus den Fig. 11,14 und 15 ersichtlich ist, greifen
die Vorwölbungen 51,52 und 58 an der unteren Seite der Waagschale unmittelbar in
die untere Halteplatte 60 anstatt in das Führungsglied 49 ein.
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Dieses Ergebnis wird durch die Vorsehung eines Satzes von drei gleichen
Abstand aufweisenden Löchern 64 durch das Führungsglied erreicht. Die Löcher 64
sind so angeordnet, daß sie den Stellungen der Vorwölbungen 51,52 und 58 an der
Waagschale entsprechen. Wegen dieser Löcher ist die obere Fläche der Halteplatte
60 der unteren Fläche der Waagevorrichtung in den Bereichen der vorgenannten drei
Vorwölbungen ausgesetzt.
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Es ist verständlich, daß, in Fig. 12, zum Zwecke des genaueren Zeigens
von Einzelheiten der Konstruktion, die Waagevorrichtung 44 gegenüber den anderen
darüber und darunter in den Fig. 11 und 13 bis 17 gezeigten, verdreht angeordnet
ist. Mit dieser Ausnahme sind die in den Fig. 11 bis 17 gezeigten Teile so angeordnet,
wie sie es sein würden, wenn sie zusammengesetzt wären.
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Ein Drehen der Waagevorrichtung von Fig. 12 um ungefähr 900 in einer
Gegenuhrzeigerrichtung würde es mit den Fig. 11 und 15 bis 17 richtig ausrichten.
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Wenn sich die Waagevorrichtung von der mittleren Stellung der Fig.
19 zu der Hochdruckstellung von Fig. 2 bewegt, schwingt sie um eine Achse B, welche
durch die Lagerpunkte der Vorwölbungen 54 und 56 an der unteren
Fläche
der oberen Halteplatte 62 bestimmt ist. Aus offensichtlichen Gründen soll die Vorwölbung
56 von jetzt an als die Hochdruckvorwölbung bezeichnet werden.
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Ein Paar Nocken 66,68 ragt um verschiedene Strecke au der oberen
Fiache der Waagschale 46 hervor, Der Nocken 66 weist im allgemeinen die gleiche
Größe und konvexe Formgebung der Vorwölbungen 51,52,54,56 auf.
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Der Nocken 68 hat jedoch eine länglichere Formgebung, wodurch nur
das äußere, freie Ende eine konvexe Form hat. Vorzugsweise ragt Nocken 68 um eine
doppelt so große Strecke, wie die, um die Nocken 66 daraus hervorragt, aus der Waagschale
hervor. In einer wirklichen Arbeitsausführung der vorliegenden Vorrichtung ragt
Nocken 66 etwa 0,07 Zoll (etwa 1,78 mm) aus der oberen Fläche der Waagschale heraus,
während Nocken 68 zusätzliche 0,1 Zoll (2,54 mm) daraus hervorragt(d.h., er ragt
etwa 0,17 Zoll daraus hervor, daß sind etwa 4,32 mm).
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Die Waagschale 46, der hervorstehende Führungsteil 48, die konvexen
Vorwölbungen 51,52,54,56,58 und die Nocken 66,68 sind alle einstückig als einheitliches
Stuck geformt, das als Waagevorrichtung 44 bezeichnet wird. Die Waagevorrichtung
44 ist aus gegossenem Kunststoffmaterial gebildet, das vorzugsweise ein unter dem
Warenzeichen bzw. unter der Handelsmarke "Viberite", genauer "Viberite BM 4005"
vertriebenes Kunststoffmaterial ist.
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Eine Stahlkugel 70 ist in die Waagevorrichtung 44 so eingegossen,daß
ein Teil der Kugel nach unten aus dem vorstehenden Führungsteil herausragt. Der
vorstehende Führungsteil 48 greift durch die Öffnung 71 in der unteren Halteplatte
60 nach unten, um den Eingriff der Kugel 70 in die obere Fläche des Kolbens 42 zuzulassen,
und um als ein Lager zur Übermittlung von Bewegungskräften von dem Kolben zu der
Waagevorrichtung 44 zu wirken.
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Die untere und die obere Halteplatte 62,60, zwischen denen die Waagevorrichtung
44 angebracht ist, werden durch den Abstandsring 72 in einer zueinander Abstand
aufwesenden Beziehung hälten. Das Führungsglied 49 ist in die Stellung zwischen
dem Abstandsring 72 und der unteren Halteplatte 60 eingeklemmt. Die Einheit, die
aus der Waagevorrichtung 44, dem Führungsglied 49, den Halteplatten 6O,62 und dem
Abstandsring 72 besteht, kann als die Betätigungs- bzw. Schalteinheit der Steuer-
bzw. Überwachungsvorrichtung bezeichnet werden.
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Diese Betätigungseinheit ist unabhängig innerhalb des unteren Gehäusebereiches
14 durch einen Satz verlängerter Schraubverschlsse 74 befestigt. Jeder der Schraubverschlüsse
greift durch beide Halteplatten in das Gehäuse hinein.
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Innerhalb des unteren Gehäusebereiches 14 ist ein Paar Druckspiralfedern
76,78, die durch die Federhalter 80,82 auf die Waagevorrichtung wirken. Die oberen
Enden der Federn sind mit gleichartigen, hohlen, Einstellgliedern 84,86 verbunden,
von denen jedes geeignet ist, die Belastungskraft der ihm zugeordneten Feder wahlweise
zu verändern. Ausschnitte 83 in der oberen Halteplatte 62 gestatten es den Federn
76,78 dadurch hindurchzugreifen. Obwohl die Federn 76,78 im wesentlichen gleich
sind, ist im allgemeinen eine der Federn, namentlich Feder 76, so eingestellt, daß
sie eine geringere Belastungskraft als die andere Feder 78 ausübt. So soll Feder
76 als die Niederdruckfeder und Feder 78 als die Hochdruckfeder bezeichnet werden.
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Die Federhalter 80,82 sind von einer einheitlichen, gegossenen Konstruktion
und vorzugsweise aus einem Material geformt, das unter dem Warenzeichen bzw.
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unter der Handelsmarke "Celcón",genauer "Celcon M 90-04" vertrieben
wird. Der Federhalter 80 weist eine konkave Einbuchtung 88 auf, in welche ein konvexes
freies Ende
des verlängerten Nockens 68 der Waagevorrichtung 44
hineinpaßt, wodurch die Niederdruckfeder 76 mit der Waagevorrichtung verbunden wird.
fihnlich weist der Federhalter 82 eine konkave Einbuchtung 90 auf, in welche die
konvexe Oberfläche des kleineren Nockens 66 hineinpaßt, um die Hochdruckfeder 78
mit der Waagevorrichtung zu verbinden.
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Die Einstellglieder 84,86 weisen über den größten Teil ihrer Länge
ein äußeres Gewinde auf. Ein Paar von mit Innengewinde versehenen Öffnungen 92,94,
die nebeneinander in einer oberen Wand 96 des unteren Gehäuseteils 12 angebracht
sind, verbindet verschraubbar die Einstellglieder 84, 86 mit dem Gehäuse, so daß
sich die Einstellglieder senkrecht durch die obere Wand~96 hindurcherstrecken. Bei
allen Einstellungen sind die unteren Enden der beiden Einstellglieder 84, 86 im
Inneren des unteren Gehäuseteiles 14 angeordnet, während die oberen Enden beider
Einstellglieder außerhalb des unteren Gehäuseteils und innerhalb des eingezogenen
Raumes 18 angeordnet sind. Die Größe des eingezogenen Raumes 18 ist weiter durch
die Tatsache bestimmt, daß seine senkrechte Abmessung (d.h., der Abstand zwischen
dem oberen und dem unteren Gehäuseteil 12,14) wenigstens die Hälfte eines Einstellgliedes
84,86 beträgt, und sie wenigstens ein Drittel der senkrechten Abmessung des Teiles
der Steuer- bzw.
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Überwachungsvorrichtung beträgt, welche aus dem unteren Gehäuseteil
14 und der Umsetzer- bzw. Umformer- oder Umwandleruntervorrichtung 20 besteht.
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Jede der Spiralfedern 76,78 ist teilweise in dem hohlen Inneren des
ihr zugeordneten Einstellgliedes eingeschlossen. Die Länge jedes Einstellgliedes
bezüglich der ihm zugeordneten Feder ist so, daß jedes Einstellglied wenigstens
die Hälfte der Länge der Federn in allen Einstellungen umschließt. Durch das
Einschließen
der Federn in dieser Art wirken die Einstellglieder 84,86 als Führungen um ein Knicken
der Federn zu verhindern.
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An dem unteren Ende des Einstellgliedes 84 ist ein radial nach außen
vorstehender Rand 98 Ahnlich weist Einstellglied 86 einen gleichen Rand 99 an seinem
unteren Ende auf. Die Ränder 98,99 wirken als Anschläge, um die Einstellgrenzen
zu bestimmen. So greift Rand 98 an der oberen Wand des Gehäuses an, um eine weitere
Aufwärtsbewegung des Einstellgliedes 84 zu verhindern, wenn das Einstellglied 84
durch das Gewinde nach oben in eine Einstellung bewegt wird (wie in Fig. 2 gezeigt),
in der die Niederdruckfeder 76 ihre kleinste Belastung ausübt.
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Ahnlich greift Rand 99 an der unteren Halteplatte 62 an,um eine weitere
Abwärtsbewegung des Einstellgliedes 86 zu verhindern, wenn das Einstellglied 86
durch das Gewinde nach unten in eine Einstellung bewegt wird (wie ebenfalls in Fig.
2 gezeigt), in der die Hochdruckfeder ihre größte Belastung ausübt.
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Wie am besten aus Fig. 20 hervorgeht, sind die Einstellglieder so
angeordnet, daß sich die Ränder 98, 99 gegenseitig überlappen. Dies macht es unmöglich,
die Niederdruckfeder 76 so einzustellen, daß sie eine größere Belastungskraft als
die Belastungskraft der Hochdruckfeder ausübt, und umgekehrt. Insbesondere kann
das Einstellglied 84 nicht in eine Stellung unter der des Einstellgiedes 86 infolge
des Zusammenstossens der jeweiligen Ränder bewegt werden. Ähnlich kann das Einstellglied
86 aus dem gleichen Grund nicht in eine Stellung über der des Einstellgliedes 84
bewegt werden.
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Gewöhnlich würde die Dicke t und t2 (s. Fig. 20) der beiden überlappenden
Ränder 98,99 einen gegebenen geringsten Unterschied in den Belastungskräften der
jeweiligen Federn 76,78 schaffen. D.h. wegen der Dicke
der Ränder
muß ein Einstellglied immer um wenigstens einen gegebenen Mindestabstand bezüglich
des anderen senkrecht versetzt sein. Diese senkrechte Versetzung würde normalerweise
einen wesentlichen, gegebenen Mindestltrlv;erschied der BelastungsXräSte der j eweil
ige Federn zur Folge haben. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn, wie hier,
gleiche Federn und Einstellglieder benUtzt werden. Der. vorbenannte Mindestunterschied
der Belastungskräfte ist tatsächlich eine Funktion der Summe der Hälfte der Dicke
jedes Randes, d.h. 1/5 (t1 plus t2) (s. Fig. 20) wobei angenommen wird, das gleiche
Federn und Einstellglieder benutzt werden. Diese Summe entspricht dem Abstand a
der Fig.
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20.
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Der vorbenannte Mindestunterschied der Belastungskräfte würde, sofern
er nicht beseitigt oder ausgeglichen wird, die Einstellbarkeit der Steuer- bzw.
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Überwachungsvorrichtung begrenzen. D.h., der gegebene Mindestunterschied
der Belastungskräfte der Federn hätte eine gegebene geringste Unterscheidung der
Schaltpunkte der Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung zur Folge. Wo, wie hier, gleiche
Einstellglieder und Federn benutzt werden, und wo brauchbare Stärken für die Ränder
der Einstellglieder genommen werden, würde die hervorgehende geringste Unterscheidung
zwischen Überwachungspunkten einen großen Teil eines gesamten Einstellbereiches
beseitigen.
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Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem mit einem sehr einfachen
baulichen Merkmal, namentlich, mit den vorbezeichneten Nocken 66,68, die verschiedene
Strecken aus der Waagschale 46 herausragen. Der Unterschied zwischen den Strecken,
die die Nocken aus der Waagschale 46 herausragen, entspricht der durch das Überlappen
ihrer Ränder verursachen senkrechten Versetzung
der Einstellglieder,
Die Nocken sorgen tatsächlich rl:.r eitje senkrechte Versetzung der Verbindungs
punkte der Federn mit der Waagevorrichtung. Diese letztere senkrechte Versetzung
ist genau das umgekehrte der vorherigen geringsten senkrechten Versetzung der Einstellglieder.
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Wegen der verschiedenen Höhen der Nocken 66,68 werden die Federn
76,78 in etwa gleiche Belastungen ausüben, wenn die Einstellglieder in ihre Stellung
geringster senkrechter Versetzung bewegt werden (s.
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Fig. 20). Hier wird beinahe ein Null-Unterschied zwischen den Steuer-
bzw. Überwachungs- oder Schaltpunkten sein. Selbstverständlich ist es möglmh, die
Federn so einzustellen, daß sie andere Unterschiede, einschließlich eines Bereiches
sehr kleiner Unterschiede, bewirken. So erleichtern die Nocken 66,68 den Gebrauch
gleicher Federn und gleicher Einstellglieder (die überlappende Ränder aufweisen,
um einen Verschluß gegen Umkehrung zu bewirken), während sie für einen vollen Einstellbereich
der Überwachungs- bzw.
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Steuervorrichtung sorgen.
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Um für genügende Stärke der überlappenden Ränder der Einstellglieder
zu sorgen, sind in einem wirklich arbeitenden Ausführungsbeispiel Randstärken von
etwa 0>10 Zoll (2,54 mm) vorgesehen worden. Hier beträgt der Abstand d (Fig.
20), der der geringsten senkrechten Versetzung der Einstellglieder entspricht, ebenfalls
etwa O,lo Zoll (2,54 mm). Es ist festzustellen, daß dieser Abstand dem Unterschied
zwischen den Strecken, um welche die Nocken 66,68 aus der Waagschale 46 herausragen
gleich ist.
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Das Einstellglied 84 weist einen Antriebskopf 101 an seinem oberen
Ende auf, und das Einstellglied 86 weist einen gleichartig angebrachten Antriebskopf
103 auf. Wie gezeigt haben die Antriebsköpre lOl,XO3
äußere Antriebsflächen,
die zum Angriff eines Schraubschlüssels oder eines ähnlichen Antriebswerkzeuges
geeignet sind. Die Anwendung eines Werkzeuges an den Antriebsköpfen wird durch die
allgemeine Formgebung des Haupt gehäuses 10 und insbesondere durch den WurüclKgezogenen
Raum 18, der zwischen dem oberen und dem unteren Bereich 12,14 des Gehäuses durch
diese bestimmt wird, erleichtert. In dieser Beziehung ist es von Bedeutung, daß
die Antriebsköpfe besser von der Seite als von oben angegriffen werden können.
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Aus praktischen Gründen müssen die elektrischen Schaltteile an dem
oberen Ende des Gehäuses eingeschlossen sein> wenn die Uberwachungs- bzw. Steuervorrichtung
eingebaut ist. Da die Antriebsköpfe der Einstellglieder in dem zurückgezogenen Raum
18 zwischen dem oberen und dem unteren Teil 12,14 des Hauptgehäuses angeordnet sind,
ist es möglich, die Köpfe von der Seite des Gehäuses anzugreifen, ohne die obere
Abschließung zu entfernen oder auf andere Art und Weise irgendeinen anderen Teil
der Steuer- bzw.
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Überwachungsvorrichtung auseinanderzunehmen.-Ein Paar Sicherungsringe
105,107 sind vorgesehen, wobei jeder Sicherungsring um eines der Einstellglieder
84,86 in verschraubtem Eingriff damit angeordnet ist.
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Wenn die Federn 76,78 zur Ausübung der geeigneten Belastungskräfte
eingestellt worden sind, werden die Sicherungsringe durch ein-Gewinde in Eingriff
mit der oberen Wand 96 des Gehäuses bewegt. Dies sperrt die Einstellglieder in der
Stellung und bewirkt, daß die Federn in einer gewünschten Einstellung gehalten werden.
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Selbstverständlich werden, wenn eine Änderung der Federeinstellung
gewünscht wird, die Sicherungsringe durch ein Gewinde außer Eingriff mit der oberen
Abdeckung des Gehäuses gebracht, um die Einstellglieder frei zu machen. Die Bewegung
der Sicherungsringe wird durch geriffelte Flächen an ihrem äußeren Umfang erleichtert.
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Die Waagevorrichtung 44 weist einen ausgesparten Sitz 109 auf, der
in ihrer oberen Fläche gebildet ist.
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Der Sitz 109 ist unmittelbar an diese Seitenwand der Waagschale anliegend
angebracht, welche gegenüber dem schwingbaren Haltesatz angeordnet ist. Weiterhin
ist der Sitz 109 ungefähr auf halber Strecke zwischen. der Hoch- und der Niederdruckvorwölbung
angeordnet. Das untere Ende einer länglichen Söhalt- bzw. Betätigungsstange 111
wird in dem eingezogenen Sitz 109 aufgenommen, um die Schaltstange mit der Waagschale
zu verbinden. Die Schaltstange erstreckt sich van der Waagschale aus senkrecht nach
oben durch eine Öffnung 113 in der oberen Wandung 96 des Gehäuses und, von dort,
ganz durch den Verbindungsbereich 16 und den oberen Bereich 12 des Hauptgehäuses
10. An ihrem oberen Ende ist die Schaltstange 111 mit den elektrischen Bestandteilen
der Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung verbunden.
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Innerhalb des unteren Gehäusebereichs ist eine Spiralförmige Druckfeder
115 vorgesehen, die die Schaltstange umgibt. Wie am ehesten aus Fig. 3 hervorgeht,
sitzt ein Ende der Feder 115 auf der unteren Fläche der oberen Wandung 96 auf, und
das andere Ende ist unmittelbar mit der Schaltstange 111 verbunden. Feder 115 drückt
die Schaltstange auf die Waagschale und schafft an der Schaltstange eine Vorlast,
welche Abweichungen der mechanischen Bewegung infolge Reibung verringert. Dies verbessert
wiederum die Qenautgkeit und die Wiederholbarkeit der Steuer- bzw. Überwachungsarbeiten.
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Achtet man auf die konstruktiven Einzelheiten der Umformer- bzw.
Umsetzer- oder Umwandleruntervorrichtung, und insbesondere ihrer Haube 22, so ersieht
man aus der Zeichnung, daß. der Endabschluß eine stufenweise, zylindrische Formgebung
aufweist. An dem untersten
Ende der Haube ist ein zylindrischer
Bereich 117 kleinen Durchmesse:s, dçr den Verbindungsdurchlaß der Steuer- bzw. Uber-aehungsvorrichtung
bestimmt Unmittelbar oberhalb des Bereiches 117 und koaxial auf einer Linie damit
liegend ist ein zylindrischer Bereich 119 größeren Durchmessers. Bereich 119 bestimmt
eine Höhlung 121 innerhalb der Haube. Genauer jedoch ist Höhlung 121 durch eine
zylindrische Seitenwand 123 und eine ringförmige obere Wandung 124 innerhalb des
zylindrischen Bereichs 119 bestimmt. Die Seitenwand 125 und die obere Wandung 124
verbinden sich um eine kreisförmige Ecke an dem unteren Ende der Höhlung 121 zu
bilden. Verbindungsdurchlaß 40 steht in Verbindung mit der Höhlung 121 durch eine
Offnung 127 in der oberen Wandung 124.
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Ein Flansch 129 erstreckt sich radial nach außen von dem obersten
Teil des großen zylindrischen Bereichs 119 des Haubenendaoschlusses 24. Der Flansch
weist eine obere ringförmige Fläche 131 auf, die, in dem besonderen Fall der Umsetzer-
bzw. Umwandler- oder Umformervorrichtung für mittleren Druck der Fig. 2 und 3 an
der Membrane 32 angreift. Der Flansch 129 weist auch eine innere ringförmige Fläche
133 auf, welche teilweise die vorgenannte Fühlkammer 58 bestimmt.
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Ein Paar ringförmiger, Abstand voneinander aufweisender Einbuchtungen
bzw. Aussparungen 135,137 ist an der oberen Seite von Flansch 129 an beiden Seiten
der oberen ringförmigen Fläche 131 angebracht. Die ringförmige Aussparung 155, welche
als erste ringförmige Aussparung bzw. Einbuchtung bezeichnet wird, ist radial nach
außen von der oberen ringförmigen Fläche 151 angeordnet und vorzugsweise zu der
äußeren Fläche 159 des Flansches 129 hin offen. Die ringförmige Einbuchtung 137
die als die zweite Aussparung bzw.
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Einbuchtung bezeichnet wird, ist zwischen der oberen ringförmigen
Fläche 151 und der inneren ringförmigen
Fläche 13) angeordnet.
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Die innere ringförmige Fläche 155 ist in einer Höhe angebracht, die
unter der der ringförmigen Fläche 151 liegt. So greift im zusammengebauten Zustand
(bei dem die Vorrichtung zum Fühlen mittleren Druckes wie in den Fig. 2 und 3 eingestellt
ist) die obere ringförmige Fläche 131 an der unteren Seite 30 der Membrane 52 an,
aber die innere Fläche 153 tut dies nicht. Daher bildet der Abstand zwischen der
inneren ringförmigen Fläche 13) und der Membrane 28 Teil der der Fühlkammer 58.
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Der Haubenring 26 weist eine innere Schulter 141 auf, die im zusammengebauten
Zustand die untere Fläche von Flansch 129 des Haubenendabschlusses 24 berührt. Der
Haubenring 26 weist auch eine Mehrzahl von radial nach außen hervorstehenden Bereichen
143 auf, von denen jeder mit einer Durchbohrung 145 versehen ist.
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An dem unteren Ende einer jeder Bohrung 145 und damit konzentrisch
ist eine Gegenbohrung 147. Der Haubenring 26 wird vorzugsweise vier vorstehende
Bereiche 14) aufweisen, von denen jeder einen radialen Abstand von 900 von dem anderen
hat. Das Zylinderglied 36 weist einen passenden Satz radial nach außen vorstehender
Bereiche 149 auf, von denen jeder mit einer Durchbohrung 151 versehen ist. Im zusammengebauten
Zustand fluchten die Bohrungen 151 des Zylindergliedes mit den Bohrungen 145 des
Haubenringes.
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Ein Satz von vier Ösen 153 erstreckt sich zwischen dem Haubenring
und dem Zylinderglied 36, wobei eine Öse durch jedes Paar fluchtenden Bohrungen
145,151 hindurchgreift. Jede Öse 153 weist, wenn sie in ihre endgültige Form gebracht
worden ist, einen oberen Kopf 155, der fest an der oberen Fläche des Zylindergliedes
angreift, und einen unteren Kopf 157 auf, welcher fest an einer Schulter zwischen
jeder Bohrung 145 und jeder Gegentohrunx 147 angreift.Diese Ösen befestigen das
Zylinderglied
56 (in der Umwandler- bzw. Umformer-oder Umsetzervorrichtung der Fig. 2 und 3) an
dem Haubenring 26, und das Zylinderglied 36 wiederum klemmt den Haubenendabschluß
24 fest gegen die obere ringförmige Fläche 151 an den Flansch 129 der Haube. Das
Zusammenklemmen des Haubenringes des Zylindergliedes und des Haubeflendabschlusses
dient dazu; auch die Membrane und den O-Ring mit der Haube zusammenzuklemmen.
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Zusammen werden Haubenring, Endabschluß, Zylinderglied, Ösen, O-Ring
und Membrane als Umwandler- bzw.
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Umformer- oder Umsetzeruntervorrichtung betrachtet.
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Die Teile der Umwandleruntervorrichtung werden unabhängig hauptsächlich
durch die Ösen 153 zusammengehalten D.h., diese Teile werden durch die Ösen eng
zusammengehalten, unabhängig davon, ob die Umformerunteranordnung am Hauptgehäuse
der Steuer- bzw. Uberwachungsvorrichtung befestigt ist. Die besondere Art der Membrane
und des O-Rings, die bei der Umformeruntervorrichtung zu benutzen sind, und die
genaue Art des Festklemmens derselben darin wird sich mit den abzutastenden Druckbereichen
ändern. Dieser letztere Aspekt der Erfindung wird in einem späteren Teil mit mehr
Einzelheiten beschrieben werden.
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Es ist offensichtlich, daß bei der vorgenannten Anordnung vers iedene
Umwandleruntervorrichtungen mit geringem Aufwand von Zeit und Anstrengung ausgewechselt
werden können. Diese Auswechselbarkeit ist nicht nur wichtig beim Anpassen der Steuer-
bzw. Uberwachungsvorrichtung zum Abtasten verschiedener Druckbereiche, sondern auch
beim Anpassen der Steuer- bzw. Überwachungs vorrichtung zum Gebrauch mit einer weiten
Verschiedenartigkeit von Flüssigkeiten. So werden z.B., wenn stark korrodierende
Flüssigkeiten beteiligt sind, besondere Werkstoffe für die Umsetzeruntervorrichtung
benötigt.
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Hier kann eine besondere Umformeruntervorrichtung ohne weiteres mit
einem herkömmlichen Hauptgehäuse 10, das die herkömmlichen Teile in sicht enthält,
verbunden werden.
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Wendet man sich den Einzelheiten der Verbindungs vorrichtung zwischen
der Umsetzervorrichtung und dem unteren Bereich des Haupt gehäuses 14 zu, so is
* in eingezogener Bereich 159 um den Haubenring 26 nahe dem äußeren Rand seiner
oberen Seite 16 vorgesehen. Eine nach unten herausragende Lippe 163 an dem unteren
Bereich des Hauptgehäuses paßt sich in den eingezogenen Bereich 159 ein, außer an
den Teilen des Haubenringes, wo die hervorstehenden Teile 145 angebracht sind (s.
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Fig. 9 und 10). Ähnlich paßt ein Satz nach oben hervorragender Lippenglieder
165 an der Haube 22 in einen Satz zusammenwirkender, Abstand aufweisender Aussparungen
167 im Inneren des Hauptgehäuses, welche an der nach unten hervorragenden Lippe
165 anliegt (s.
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Fig. 9 und 10).
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Das untere Ende des unteren Gehäusebereichs 14 weist auch einen Satz
nach außen hervorstehender Teile 169 auf, welche den hervorstehenden Teilen 143,149
In dem Haubenring 26 und dem Zylinderglied 36 jeweils entsprechen. Jeder hervorstehende
Teil 169 des Gehäuses weist eine mit einem Gewinde versehene Durchbohrung 171 auf.
Jede der hohlen Ösen 153 fluchtet mit einer der t einem Gewinde versehenen Bohrungen
171 in dem unteren Gehäuseteil und eine Mehrzahl von rrerlängerten Schraubengliedern
173 greift durch die Usen hIndurch in die mit einem Gewinde versehenen Bohrungen
171» um die Umformer- bzw. Umwandler- oder Umsetzerunter-Vorrichtung 20 mit dem
Gehäuse zu verbinden. So bewirkt das Ineinandergreifen der Lippen 165 und der Lippen
165 mit den entsprechenden aus gesparten 3ereichen 159 und den entsprechenden Aussparungen
167 einen richtigen Sit die ia Anordnung der
Umwandleruntervorrichtung
gegenüber dem Gehäuse.
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Durch die Vorsehung einer Anordnung, bei der zwei gänzlich verschiedene
Sätze von Befestigungsmitteln, namentlich Ösen 155 und Schraubenglieder 175, miteinander
koaxial angeordnet sind, wird die allgemeine Konstruktion der Umsetzeruntervorrichtung
sehr stark vereinfacht. In dem Haubenring und dem Zylinderglied ist-nur ein Satz
fluchtender, vorstehender Bereiche und Bohrungen erforderlich, um a) die Teile zu
befestigen (mit Ösen 155) und b) die Umsetzer bzw. Umformer- oder Umwandleruntervorrichtung
an dem unteren Gehäusebereich der Steuer bzw. Überwachungsvorrichtung festzumachen.(mit
Schraubengliedern 175). In Abwesenheit einer derartigen B>-festigungsanordnung
wäre es weit schwieriger und teurer, für eine Überwachungs- bzw. Steuervorrichtung
mit einer loslösbaren, auswechselbaren Umformeruntervorrichtung zu sorgen, deren
Teile unabhängig miteinander befestigt sind.
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Die Auswechselbarkeit der Umformeruntervorrichtung wird weiter durch
die Anordnung von Teilen innerhalb des unteren Gehäusebereichs erleichtert. Wie
bereits klargestellt worden ist, ist eine Waagevorrichtung 44 fuhrbar innerhalb
des inneren Raumes angeordnet, der bestimmt wird, wern ein Führungsglied 49 und
ein Abstandsring 72 zwischen der oberen und der unteren Halteplatte o2,60 e4ngeklemmt
sind. Die Einheit, welche diesen Satz von Teilen umfaßt, wird zusammen.
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als die Betätigungs- bzw. Schalteinheit bezeichnet.
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Wie vorher erwähr; Ist die Sehalteinheit unabhängig am Gehäuse befestigt,
d,h., daß, sogar wenn die Umwandlervorrichtung von e.l dem unteren Bereich des Gehäuses
losgelöst ist, ale Betätigungs- bzw. Schalteinheit und die damit verbundenen Teile
immer noch an zur Stelle befestigt sein werden. Es ist ohne weiteres ersichtlich,
daß das die Arbeit des Befestigens und/oder Löslösens einer Umwandler- bzw.
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Umformer- oder Umsetzeruntervorrichtung an und/oder von dem Gehäuse
stark vereinfacht.
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Bezüglich der unabhängigen Befestigung von Teilen innerhalb des unteren
Gehäusebereiches 14 muß festgestellt werden, daß die untere Halteplatte 60 eine
Mehrzahl von dadurch hindurchgreifenden Löchern 175 aüfweist, wobei ein jedes der
Löcher eine an seinem unteren Ende angebrachte Ansenkung 177 aufweist (s. Fig 15).
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Vorzugsweise werden dort drei Löcher 175 sein, die einen Abstand von
1200 voneinander aufweisen. Das Kunststofführungsglied 49, das auf der deren Halte
platte liegt, weist in sich einen Satz entsprechender Löcher 179 auf. Genauso verhält
es sich mit der oberen Halteplatte,(s. Löcher 180, Fig. 11).
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Der untere Gehäusebereich 14 weist eine stufenformige, zylindrische
Konstruktion auf durch die eine innere, nach innen hervorragende ringförmige Schulter
181 gebildet wird. Die vorbenannte Schalteinheit im allgemeinen und die obere Fläche
der oberen Halteplatte 62 insbesondere ruht an der Schulter 181.
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Satz von drei gleichen Abstand aufweisenden rippenartigen Teilen 185
sagt von einem Teil des unteren Gehäusebereiches oberhalb d Schulter @@@ radial
nach innen hervor Die rippenartigen Teils @@ weisen jeder ein mit einem Gewinde
versehenes loch @@@ auf, und jedes mit einem Gewinde versehende loch flechtet mit
a) einem der drei Löcher 18O in der cherem Halterlate 62 b) einem der drei Löcher
» 179 in dem @@@@rungsglied 49 und c) einem der drei Löcher 175 @@ derunterem Halteplatte.
Verlängerte Befestigungsmittel 74 greifer durch die Sätze flachtender Löcher,...
die Schalt-bzw. Betätigungseinheit mittels CL? eines Gewindes gegen d ringförmige
Schulter 181 zu halten @@durch dieselbe unabhängig in dem unteren gehäusebersich
befestigt wird.
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Jede Schraubenbefestigung 74 weist einen konischen Kopf 187 auf (Fig.
5), welcher in die Ansenkung 177 hineinpaßt um die untere Halteplatte 60 an ihrer
Stelle zu halten. Die meisten Teile in dem unteren Gehäusebereich 14 sind so angebracht,
daß sie letzten Endes auf die untere Halteplatte 6o einwirken. So kann man die Teile
innerhalb des unteren Gehäusebereichs als durch die untere Halteplatte 60 festgehalten
betrachten.
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Die Halteplatte 6o wird wiederum durch die verlängerten Schraubenbefestigungen
74 an ihrer Stelle gehalten.
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An einer Seite des unteren Gehäusebereichs 14 ist ein Abflußloch
189 mit einem dichtend darin angebrachten Stopfen 191 vorgesehen. Das Entfernen
des Stopfens öffnet das Innere des unteren Gehäusebereiches 14 zur Verbindung nach
außen, so daß irgendwelche angesammelten Flüssigkeiten aus dem Gehäuse abfließen
können.
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Wie vorher erwähnt, weist das Hauptgehäuse einen versetzten Verbindungsbereich
16 zwischen seinem oberen und seinem unteren Bereich 12,14 auf. Die Konstruktion
des Verbindungsbereiches ist am besten ersichtlich durch Bezug auf die Fig. 3 und
6 der Zeichnung. Wie dort gezeigt ist, wird der Verbindungsbereich durch eine senkrecht
angeordnete, scheibenännliche Mittelverstrebung 191 beherrscht, die aus einem Stück
zwischen dem oberen und dem unteren Gehäusebereich 12114 hervorstehend gebildet
ist. Eine Stirnplatte 193, die einstückig mit der Mittelverstrebung 191 gebildet
ist, ist etwas hinter der vordersten Kante (d.h., der radial innersten Kante) der
Mittelverstrebung angeordnet und weist gegenüber der Verstrebung eine senkrechte
Stellung auf. Da die Mittelverstrebung 191 leicht über die Stirnplatte herausragt,
bildet sie diesbezüglich einen nach vorne gerichteten senkrechten Wulst 195.
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Innerhalb des Wulstes 195 befindet sich ein längslicher Führungsdurchlaß
197 durch den die Schalt- bzw. Betgtigungsstange 111 hindurchreicht.
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Eine Montageplatte 199, welche einstückig mit der Mittelverstrebung
191 gebildet ist, ist radial leicht nach innen (d.h., nach vorne) von dem hintersten
Ende 200 der Mittelverstrebung bezüglich dieser senkrecht angeordnet. Die Montageplatte
ist gänzlich radial außerhalb des äußeren Umfanges des oberen und des unteren Gehäusebereichs
12,14 angebracht und hat bezüglich der Stirnplatte 195 eine Abstand aufweisende,
parallele Stellung. Einstückig mit dem oberen Gehäusebereich 14 und der Montageplatte
199 ist eine waagerechte Platte 201, die dazwischen hindurchreicht. Die Platte 201
sichert die in Verbindung mit der Mittelverstrebung 191 eine feste und starre Vereinigung
der Montageplatte mit dem Gehäuse. Ein Paar waagerechter Rippen 202, 205 das nach
hinten über die Montageplatte hinwegreicht, vermehrt weiter die Stärke des verbindenden
Bereichs des Gehäuses. Es ist zu bemerken, daß die untere der beiden Rippen, namentlich
Rippe 205, mit der waagerechten Platte 201 fluchtet, und daß die Mittelverstrebung
nach hinten über die Montageplatte die gleiche Strecke herausragt wie die waagerechten
Rippen 202, 203. Die Montageplatte weist ein Paar Öffnungen 205 auf, welche an ihren
gegenüberliegenden Seitenenden und zwischen den beiden waagerechten Rippen 202,205
angeordnet sind.
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An dem oberen Ende des Verbindungsbereiches 16 des Gehäuses anliegend
(d.h., an dem Ende anliegend, welches mit dem oberen Gehäusebereich 12 verbunden
ist) befindet sich ein waagerechter, zylindrischer Bereich 207, der zwischen der
Stirnplatte 195 und der Montageplatte 199 einstückig gebildet ist. Der zylindrische
Bereich 207 weist einen hohlen, waagerecht durchgreifenden, zylindrischen Durchlaß
209 auf (Fig. 5). An den entgegengesetzten Enden des zylindrischen Bereichs 207
befindet sich ein Paar mit einem Gewinde versehener
Öffnungen,
die zur Verbindung mit elektrischen Leitern 213 geeignet sind. Wie am besten aus
den Fig. 3 und 5 hervorgeht, erstreckt sich zwischen dem zylindrischen Durchlaß
209 und dem Inneren des oberen Gehäusebereiches 12 ein schlitzähnlicher, senkrechter
DurchlaB 215. So können die elektrischen Schaltelemente, die in dem oberen Gehäusebereich
eingeschlossen sind, elektrisch mit einer.äußeren elektrischen Leitung, namentlich
Leitung 213, mittels der Durchlässe 203 und 215 verbunden werden.
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Man wird verstehen, daß, obwohl der verbindende Bereich des Gehäuses
mit den Bezeichnungen seiner verschiedenen Teile beschrieben worden ist, dieser
Bereich einstückig (vorzugsweise durch Gießen) als einheitlicher Teil gebildet ist,
und daß tatsächlich das gesamte Hauptgehäuse 10, das aus dem oberen, dem unteren
und dem verbindenden Bereich besteht, von einheitlicher Gußonstruktion ist.
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Der Verbindungsbereich 16 des Gehäuses weist an einer Stelle unmittelbar
hinter den Einstellgliedern (wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich) eine Einstellanzeige
217 auf, die Markierungen aufweist, um ein Ablesen der Werte (in Prozenten des Druckberiches),
auf die die Steuer- bzw. Überwachungs- oder Schaltpunkte festgesetzt sind, zu gewährleisten.
Selbstverständlich werden die Steuer- bzw. Schalt- oder Uberwachungspunkte durch
das Einstellen der Last einer jeder der Federn, die auf die Waagschale einwirken,
festgesetzt.
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Wenn die Einstellglieder 84,86 durch ein Gewinde in die in deai Fig.
1 und 2 gezeigten Stellungen bewegt werden, ist die größte Unterscheidung zwischen
den Schalt- bzw, Steuerpunkten erreicht. In anderen Worten wird die Unterscheidung
zwischen den Steuerpunkten lOOß des vollen Druckbereiches betragen. In diesem
Beispiel
entspricht der Niederdruckschaltpunkt, der kennzeichnenderweise der Punkt ist, an
dem der Mikroschalter ausgeschaltet bzw. in Aus-Stellung gebracht wird, dem kleinsten
Druck, der in der Umwandler vorrichtung wahrgenommen werden kann, und der Hochdrucksteuerpunkt,
der kennzeichnenderweise der Einschaltpunkt bzw. der Punkt, an dem der Schalter
in seine Ein-Stellung gebracht wird, eines Mikroschalters ist, den größten Druck,
der in der besonderen, in den Fig. 1 und 2 gezeigten Umsetzervorrichtung wahrgenormen
werden kann.
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Wie oben beschrieben, sind die Einstellglieder senkrecht versetzt,
sogar wenn die Federn 76,78 zur Ausübung gleicher oder fast gleicher Belastungen
eingestellt sind. Um diese senkrechte Versetzung aus zur gleichen sind die Markierungslinien
für jeden Wert an der Einstellanzeige 217 gleicher Weise versetzt. So wird man beim
Beschauen der Fig. 1 und 2 feststellen, daß die Mullprozent-Markierungslinie (welche
eine Federeinstellung andeutet, durch die einer der beiden Schalt- bzw. Steuerpunkte
bei Nullprozent des Druckes festgesetzt ist), auf der linken, neben dem Einstellglied
84 liegenden Seite höher als auf der rechten, neben dem Einstellglied 86 liegenden
Seite ist. Dasselbe ist wahr bezüglich der anderen Markierungen. Einstückig gebildet
mit dem verbindenden Bereich 16 des Gehäuses und, genauer, mit der Mittelverstrebung
191 und ihrer Stirnplatte 193 ist der obere Gehäusebereich 12 Dieser Bereich weist
eine Bodenwand 219 und eine ringförmige Seitenwand 221, die sich von der Bodenwand
nach oben erstreckt, auf. Wie am besten aus den Fig. 3 und 5 ersehen werden kann,
ragt ein Paar diametral gegenüber liegender, halbkreisförrniger Segmente 22 leicht
nach Innen aus der Seitenwand 221 hervor. Die Segment 225 weisen eine Bohrung und
ein Gewinde auf, so daß ein Träger bzw. eine Stütze 225 durch Schraubenbefestigungen
227ß228
daran befestigt werden kann. Muttern 229, die durch ein Gewinde an der Schraubenbefestigung
227 angebracht sind, erleichtern das Einstellen der Träger bzw. Stützenhöhe. Wie
am besten aus Fig. 3 ersichtlich i&t, ist der Träger bzw. die Stütze 225 so
angebracht, daß sie den Bereich zwischen den Segmenten 223 des oberen Gehäusebereiches
überspannt.
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Ein Steuer- bzw. Überwachungsmittel, vorzugsweise in der Form eines
herkömmlichen Mikroschalters 251, ist durch Träger bzw. Stützen 225 über dem unteren
Gehäusebereich befestigt. Andere Arten elektrischer Schalter oder flüssigkeitssteuernder
Ventile können anstelle eines Mikroschalters benddS werden.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Mikroschalter
ein Gehäuse 233 und einen daraus hervorragenden Schaltknopf 236 auf. Eine Isolierhülle
238 die das Gehäuse 233 umgibt, ist ebenfalls vorhanden.
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Der Mikroschalter 251 weist zwei verschiedene, sich gegenseitig aufhebende
Steuerzustände auf, welche zwei verschiedenen Schalterstellungen des Schaltknopfes
236 entsprechen. Vorzugsweise, aber nur als Beispiel, werden diese beiden Stellungen
und die entsprechenden Steuerzustände jeweils als 'ßEinschalt-t' oder "An-" Stellung
oder Steuerzustand und als "Ausschalt- oder 'Aus-' Stellung oder Steuerzustand bezeichnet.
Selbstverständlich besteht zwischen den beiden Steuerstellungen ein zugehöriger
Verschiebungsunt erschied.
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Wie vorher angedeutet wurde, erstreckt sich der Führungsdurchlaß
197 für die Schalt- bzw. Steuer- oder Betätigungsstange 111 durch die Öffnung 113
in der oberen Wand 96 des unteren Gehäusebereiches und setzt sich durch den Wulst
195 in dem Verbindungsbereich des Gehäuses fort. Von hier reicht der Führungsdurchlaß
197 nach oben durch die Bodenwand des oberen Gehäusebereiches und von dort durch
einen nach Qen vorstehenden
Sockel 240, der über der Bodenwand
219 angeordnet ist.
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Der Führungsdurchlaß 197 öffnet sich dann in den durch die ringartige
Seitenwand 221 des oberen Gehäusebereiches bestimmten Raum.
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Die Schaltstange 111 greift gänzlich durch den Führungsdurchlaß 197
hindurch, so daß ihr oberes Ende über dem Sockel 240 aber unter dem Schaltknopf
236 des Mikroschalters 231 angeordnet ist. Ein nachgiebiger Teil, vorzugsweise eine
Spiralfeder 242, erstreckt sich zwischen dem oberen Ende der Schaltstange 111 und
dem Schaltknopf 256, um die Schaltstange nachgiebig mit dem Mikroschalter zu verbinden.
Feder 242 ist ausreichend schwach, um als tote Verbindung zwischen der Stange 111
und dem Knopf 236 zu dienen, d.h., dank der Feder 242 wird die Verschiebung verringert,
wenn die Bewegung der Schaltstange zu dem Schaltknopf übertragen wird. Da der gesamte
Bereich senkrechter Verschiebung der Membrane 32, des Kolbens 42, der Waagevorrichtung
44 und der Schaltstange 111 wesentlich größer ist als der des Schaltknopfes 236
des Mikroschalters, ist es notwendig, die unterschiedlichen Verschiebungsbereiche
auszugleichen. Hier sorgt die Feder 242 für ein einfaches und billiges Mittel, das
zu erreichen.
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Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird eine einfache und leicht lösbare
Verbindung zwischen der Feder 242 und dem Druckknopf dadurch hergestellt, daß an
dem oberen Ende der Feder ein hohles Glied 244 mit einem ausgeweiteten Ende vorgesehen
wird, welches auf das ausgekehlte Ende des Schaltknopfes 256 paßt.
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Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, umschließt ein Deckel 248 sowohl
die nach oben gerichteten Teile des oberen Gehäusebereiches 12 als auch den daran
angebrachten Mikroschalter 251. Der Deckel 248 ist von leichter, eher nachgiebiger
Bauart. Er kann ohne weites an seiner Stelle an der Seitenwand 221 dank
zusammenwirkender
ausgezackter Teile 249, 250, die an dem Deckel und der Seitenwand angebracht sind,
Einschnappen gelassen werden. Als andere Möglichkeit, und wie in Fig. 5 gezeigt,kann
ein explosionsfester Deckel 252 den Mikroschalter umschließen. Hier ist der Deckel
durch zusammenwirkende Gewinde zwischen der inneren Seite des Deckels und der äußeren
Seite der Seitenwand 221 an seiner Stelle befestigt. An dem oberen Ende des Deckels
252 ist ein Antriebskopf 253 vorgesehen, um das Anbringen und das Entfernen des
Deckels zu erleichtern. Ebenso ist ein Dichtungs- bzw.
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Verdichtungsring 254 zwischen dem Deckel und dem oberen Gehäusebereich
12 zwischengelegt, um einen festgedichteten Einschluß zu gewährleisten.
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Wie vorher erwähnt, kann sich die besondere Anordnung der Teile in
der Umsetzer- bzw. Umformer-oder Umwandleruntervorrichtung den wahrzunehmenden Druckbereichen
entsprechend ändern. Drei verschiedene Umformeranordnungen sind vorzugsweise vorgesehen,
um einen außerordentlich weiten Bereich verschiedener Anwendungen abzudecken.
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Die Einzelheiten der Haube 22 (d.h., der mit dem Ring 26 verbundene
Endabschluß 24) der Umwandleruntervorrichtung sind in einem vorhergehenden Abschnitt
beschrieben worden. Wie im folgenden klarer herausgestellt werden wird, dient eine
einzige Haubenbauart für alle die verschiedenen Anordnungen der Umsetzeruntervorrichtung.
Dadurch werden bedeutende Ersparnisse erreicht.
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Die allgemeine Beschreibung der Konstruktion der Umwandlerunterwrorrlchtung
in einem vorhergehenden Abschnitt ist bezüglich der Anordnung zur Wahrnahme mittlerer
Drucke, wie in den Fig. 2,3,18 und 19 gezeigt, gemacht worden. Diese Anordnung weist
ein in Fig. 16 getrennt gezeigtes Zylinderglied 36 auf> das eine zylindrische
Öffnung 260 hat, die von verschiedenen
Größen sein kann. Die Auswahl
einer bestimmten Öffnungsgröße wird von dem genauen wahrzunehmenden Bereich mittleren
Druckes abhängen. Im Gebrauch sind Größenwahlen von ungefähr 0>57 Zoll (13,48
mm), 0,80 Zoll (20,32 mm) und 1,15 Zoll (28,70 mm) im Durchmesser der zylindrischen
Öffnung als die Besten für mittlere Druckbereiche festgestellt worden. Selbstverständlich
werden die größeren der vorgenannten Größenwahlen zur Wahrnahme der unteren-Bereiche
mittleren Druckes benutzt, und umgekehrt.
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Wie oben beschrieben, weist das Zylinderglied 36 einen Satz von vier
gleichen Abstand aufweisenden vorstehenden Teilen 149 auf, die außerhalb seines
Umfanges 262 angebracht sind. Eine Öse 153 greift durch eine Bohrung 151 in jedem
vorstehenden Teil, umdas Zylinderglied an der Haube 22 zu befestigen. Wenn das Zylinderglied
derart befestigt ist, wird sein äußerer Umfang 262 in enger, passender Beziehung
mit der Innenfläche der nach oben vorstehenden Lippenglieder 165 der Haube sein
(s. Fig. 8).
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Der O-Ring 28 mittleren Durchmessers ist in der zweiten ringförmigen
Aussparung 137 angebracht, wenn die Umformeruntervorrichtung zur Wahrnahme mittlerer
Druckbereiche eingestellt ist, d.h. wenn die Untervorrichtung wie in den Fig. 2,3,18
und 19 angeordnet ist. In diesem Beispiel bleibt die erste ringförmige Aussparung
155 unbenutzt.
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Wie vorher angezeigt, wird die zwischen dem O-Ring 28 und dem Zylinderglied
76 angeordnete Membrane 32 durch den O-Ring elastisch in dichtenden Eingriff mit
dem Zylinderglied gezwungen. Der O-Ring dient auch dazu, die Membrane bezüglich
der Haube abzudichten. Dadurch bestimmen die Haube, die Membrane und der O-Ring
eine Mitteldruckfühlkammer zwischen sich. Zusammen müssen das Zylinderglied 56,
die Membrane 32 und der 0-Ring 28 als die Mitteldruckfühlvorrichtung der Umsetzeruntervorrichtung
betrachtet
werden, welche zur Wahrnahme mittleren Druckes angeordnet ist. Weil der O-Ring der
Fühlvorrichtung in die zweite ringförmige Aussparung 157 einpaßt und durch sie seine
Stellung erhält, muß die Aussparung als ein Teil zum Verblfiden der Mittel druckfühlvorrichtung
mit der Haube betrachtet werden.
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Wie aus den Fig. 2,3,18 und 19 hervorgeht weist die Mitteldruckfühlkammer
D8 sowohl die Höhlung 121 in der Haube als auch den Raum 264 zwischen der oberen
Fläche des Flansches 129 und der Membrane 32 auf. In diesem Beispiel greift die
obere ringförmige Fläche t31 an dem Flansch der Haube an der unteren Seite 50 der
Membrane an.
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Als ein von der Umformeruntervorrichtung getrennter Teil ist ein
Mitteldruckkolben 42 verschiebbar innerhalb der zylindrischen Öffnung 260 in dem
Zylinderglied 56 angeordnet. Der Mitteldruckkolben 42 hat einen leicht geringeren
Durchmesser als die zylindrische Öffnung, und es kann wie bei der zylindrischen
Öffnung 260, eine Mehrzahl verschiedener Größe aufweisender Kolben 42 vorgesehen
werden, um die Steuer- bzw.
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Uberwachungsvorrichtung für bestimmte Bereiche mittleren Druckes geeignet
zu machen. Vorzugsweise sind Kolben mit Durchmessern von ungefähr 0,56 Zoll (13,22
mm), 0,79 Zoll (20,06 mm) und 1,12 Zoll (28,45 mm) vorgesehen um den vorhergehenden
bevorzugten Größenwahlen für die zylindrische Öffnung 260 zu entsprechen.
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In der in Fig. 9 gezeigten Niederdruckanordnung weist die Umwandleruntervorrichtung
ein Niederdruckzylinderglied 36' (getrennttn Fig. 17 gezeigt) auf, welches eine
weite zylindrische Öffnung 266 hat. Die Größe der zylindrischen Öffnung 266 ist
je nach der beabsichtigten Niederdruckanwendung verschieden. Vorzugs weise kann
die Wahl einer bestimmten Größe aus zwei verschiedenen Abarten des Zylindergliedes
56' getroffen werden, wobei die eine eine Öffnung 266 hat, die einen
Durchmesser
von ungefähr 1,46 Zoll (57,08 mm) aufweist, und die andere eine: Öffnung hat, die
einen Durchmesser von ungefähr 2,06 Zoll(52,52 mm),aufweist.
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Selbstverständlich wird das Zylinderglied mit der größeren Öffnung
bei Anwendungen gebraucht, wo der ganz unterste Druckbereich wahrgenommen werden
soll, und das Zylinderglied mit der kleineren Öffnung wird zur Wahrnahme eines höheren
Druckbereiches gebraucht, der noch in die allgemeinen Niederdruckbereiche fällt,
für die das Niederdruckzylinderglied 36' gedacht ist.
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Bei einem Satz von vier gleichen Abstand aufweisender hervorstehenden
Teilen149'> welche radial nach außen aus dem Umfang des Zylindergliedes )6' hervorragen,
weist jedes eine dadurch hindurchgreifende Bohrung 151' auf. Wie vorher im Zusammenhang
mit dem Mitteldruckzylinderglied 36 beschrieben, durchgreift eine Öse 153 jede Bohrung,
um das Zylinderglied 56 an der Haube festzuklammern und um die Teile der Umwandler-bzw.
Umsetzer- oder Umformeruntervorrichtung zusammenzuhalten.
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Um die große zylindrische Öffnung 260 aufzunehmen, nuß das Niederdruckzylinderglied
36 zu e einen äußeren Durchmesser halten, der größer ist, als der des Mittel druckzylindergliedes
36. Dementsprechend ist der Umfang des Niederdruckzylindergliedes 36' außerhalb
der nach oben hervorstehenden Lippenglieder 165 der Haube angeordnet. Um ein störendes
Zusammenstossen mit den Lippengliedern zu vermeiden, ist ein Satz von vier sich
nach innen erstreckenden Aussparungen an der Außenseite des Zylindergliedes 36'
vorgesehen. Die nach oben hervorragenden-Lippenglieder 165 passen in diese Aussparungen
ein, wenn das Zylinderglied an der Haube bzw. Kappe 22 befestigt ist.
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In dem vorliegenden Beispiel, wo die Umsetzeruntervorrichtung zur
Wahrnahme niedriger Drücke angeordnet ist ist ein O-Ring 28' großen Durchmessers
in der ersten ringförmigen Aussparung 155 der Haube 22 angebracht.
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Wie in Fig. 9 gezeigt ist, bleibt die zweite ringförmige
Aussparung
157 unbenützt. Membrane 32 ist zwischen dem OTRing 28' und den Zylinderglied 36'
angebracht. Der G-Ring preßt die Membrane nachgiebig gegen das Zylinderglied. Dadurch
wird die Membrane bezüglich der Haube und des Zylindergliedes abgedichtet.
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So ist eine ITiederdrucnfiihlkammer 38' zwischen der Haube, der Nembrane
32 und dem O-Ring 28' bestimmt.
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Zusammen müssen Zylinderglied 56', Membrane 32 und O-Ring 28' als
die Fühlvorrichtung der zur Wahrnahme niedriger Drücke angeordneten Umformer- bzw.
Umwandler-oder Umsetzeruntervorrichtung betrachtet werden. Da der O-Ring der Fühlvorrichtung
in die zweite ringförmige Aussparung 155 einpaßt und durch diese an seiner Stelle
gehalten wird, ist diese Aussparung als ein Teil der Verbindung der Niederdruckfühlvorrichtung
mit der Haube zu betrachten.
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Es ist ohne Weiteres aus Fig. 9 ersichtlich, daß die Niederdruckfühlkammer
38' sowohl die Höhlung 121 in der Haube als auch den Raum 264 zwischen der oberen
Fläche von Flansch 129 und der Membrane beinhaltet.
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Wenn die Umwandlervorrichtung zur Wahrnahme niedriger Drücke hergerichtet
ist, ist die obere ringförmige Fläche 151 der Haube der Fühlkammer 38' ausgesetzt.
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Hier greift diese Fläche nicht an einem anderen Teil ant wie sie es
in den Mittel- und Hochdruckanordnungen tut.
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Ein Niederdruckkolben 42', der nicht als Teil der Umsetzeruntervorrichtung
an sich zu betrachten ist, ist verschiebbar innerhalb der großen zylindrischen Öffnung
266 angeordnet. Die Größe des Niederdruckzylirders 42' kann sich je nach der Größenwahl
für die zylindrische Uffnung 266 andern. Die Größe des Kolbens wird etwas kleiner
als die zylindrische Öffnung sein und wird vortugsweise eInen Durchmesser von ungefähr
entweder 1,45 Zoll (36,73 mm) oder 2,05 Zoll (52,07 mm) aufweisen. Diese Größen
entsprechen jeweils dem bevorzugten Durchmesser von entweder 1,46 Zoll (37,09 mm)
oder 2ß06 Zoll (52,)2 mm) für die zylindrische Öffnung 266.
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Wenn die Umsetzer- bzw. Umformer- oder Umwandleruntervorrichtung
zur Wahrnahmehoher Drücke hergerichtet ist, wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist ein
zweiteiliges Hochdruckzylinderglied Ci6" vorgesehen. Der erste Teil 274 des Zylindergliedes
36" weist im allgemeinen die gleiche Form auf, wie ds Mitteldruckzylinderglied 36,
aber seine mittlere Öffnung 276 ist viel keiner als die Zylinderöffnung 260 von
Zylinderglied 36.
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Vorzugsweise weist die mittlere Öffnung 276 einen Durchmesser von
ungefähr 0,31 Zoll ( 7,87 mm) auf.
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Wie bei dem Mitteldruckzylinderglied 36, weist der erste Teil 274
des Hochdruckzylindergliedes 36" einen Satz hervorstehender Teile 149" mit Bohrungen
151" darin auf. Ösen 153, die jede der Bohrungen 151" durchgreifen, befestigen den
ersten Teil 274 unmittelbar an der Haube.
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Der zweite Teil 278 des Hochdruckzylindergliedes 36t' weist eine
hohle, zylindrische Formgebung mit einer zylindrischen Bohrung 280 auf, die axial
dazu verläuft. Der zweite Teil ist in der Höhlung 121 über einer Membrane 32" kleinen
Durchmessers und einem O-Ring 28" kleinen Durchmessers angebracht. Der O-Eing 28"
ist in der Ecke 125 angeordnet, die zwischen der zylindrischen Seitenwand 123 und
der ringförmigen Bodenwand 124 derHöhlung 121 gebildet ist.
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O-Ring 28'' zwängt die Membrane 32" elastisch gegen die obere ringförmige
Fläche 286 an dem unteren Ende des zweiten Teiles 278 des Hochdruckzylindergliedes
36' Der O-Ring 32" dient dazu, die Membrane bezüglich sowohl des Zylindergliedes
36" als auch der Haube 22 zu dichten. Dadurch wird eine Hochdruckfühlkammer 38 "
zwischen der Haube 22, der Membrane 32" und dem 0-Ring 28?? bestimmen.
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Die zylindrische Bohrung 280 des zweiten Teils 278 des Zylinderglieaes
36" weist an ihrem oberen Ende eine Gegenbohrung 290 auf. Ein Hochdruckkolben 42??,
der innerhalb der zylindrischen Bohrung 280 angeordnet ist, weist einen ringförmigen
Wulst 294 auf. Der erste Teil 274 des Zylindergliedes greift unmittelbar an einer
Fläche 296 an dem oberen Ende des zweiten Teils 278 an, um den zweiten Teil innerhalb
der Umformeruntervorrichtung festzuhalten. Zusätzlich hält der erste Teil 274 den
Hochdruckkolben 42 innerhalb der zylindrischen Bohrung, indem er die Gegenbohrung
290 teilweise umschließt. Dies verhindert, daß sich der ringförmige Wulst 294 des
Kdbens aus der Gegenbohrung hinausbewegt.
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Bei der Hochdruckanordnung bleiben die ringförmigen Aussparungen
135 und 1ski7 beide unbenutzt. Wieder muß die Kombination des Zylindergliedes (in
diesem Fall des unteren Teiles 278 davon), der Membrane 52?? und des O-Rings 28??
als die Fühlvorrichtung der Umsetzeruntervorrichtung angesehen werden. Hier ist
jedoch der Kolben 42" innerhalb der Umformerunteranordnung als ein Teil derselben
festgehalten. Daher kann nur in dieser Hochdruckanordnung der Kolben ebenfalls als
Teil der Fühlvorrichtung der Umwandleruntervorrichtung betrachtet werden. Da der
O-Ring 28" der Fühlvorrichtung; in die Ecke 125 einpaßt und von dieser an seiner
Stelle gehalten wird, kann die Ecke als ein Teil zur Verbindung der Hochdruckfühlvorrichtung
mit der Kappe betrachtet werden.
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In der Hochdruckanordnung von Fig. 10 kann das Zylinderglied 5611
mehrere verschiedene Größen haben.
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Die Wahl einer bestimmten Große wird von dem genauen wahrzunehmenden
Bereich hohen Druckes abhängen. Im
Gebrauch sind Größenwahlen von
ungefähr 0,21 Zoll (5,55 mm), o>sb Zoll (7,62 mm) und 0,56 Zoll (9,14 mm) Durchmesser
der zylindrischen Bohrung 280 vorgesehen.
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Mit diesen Größenwahlen sind ebenfalls Kolbengrößen von jeweils ungefähr
0,20 Zoll (5,08 mm), 0,29 Zoll (7,37 mm) und 0>35 Zoll (8,89 mm ) Durchmesser
vorgesehen.
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Die Gegenbohrung 290 in dem zweiten Teil 278 des Zylindergliedes
36" und der ringförmige Wulst 294 an dem Kolben 292 sind selbstverständlich von
größerem Durchmesser als einer der vorgenannten möglichen Durchmesser für die zylindrische
Bohrung 280 oder den Kolben 292. Vorzugsweise betragen die Durchmesser der Gegenbohrung
290 und des ringförmigen Wulstes 294 jeweils 0,47 Zoll (11,94 mm) und 0,45 Zoll
(11,43 mm), dies unabhängig von der Größe der zylindrischen Bohrung 280 und des
Kolbens 421?. Jedoch ist eine andere, größere Größenwahl für die zylindrische Bohrung
2'o und den Kolben 42" zusätzlich zu den vorhergehenden Größenwahlen vorgesehen.
Hier weist die zylindrische Bohrung einen Durchmesser von ungefähr 0,47 Zoll (11,94
mm) und der Kolben einen Durchmesser von etwa 0.46 Zoll (11,48 mm) auf. In diesem
Fall besteht kein Bedürfnis für eine Gegenbohrung, noch für einen ringförmigen Wulst,
um den Kolben innerhalb der zylindrischen Bohrung festzuhalten und dementsprechend
werden diese weggelassen (das Weglassen der Gegenbohrung und des ringförmigen Wulstes
ist nicht gezeigt). Der erste Teil 274 wird immernoch seine Haltefunktion, wie oben
beschrieben, behalten, aber in diesem Fall hält er eher den Kolben selbst zurück
als den ringförmigen Wulst 294. davon.
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Der Hochdruckkolben 42" weist bei allen seinen Grössen ein nach oben
herausragendes Stück 298 auf. Dieses
Stück greift durch die Mittelöffnung
276 in dem ersten Teil 274 des Zylindergliedes 36" und greift an der Kugel 70 der
Waage vorrichtung 44 an, um den Kolben mit der Waagevorrichtung zu verbinden. Selbstverständlich
ist der Kolben (42' oder 42) In den Umformeranordnungen zur Wahrnahme mittlerer
und niedriger Druckbereiche durch unmittelbaren Eingriff des Kolbens an der Kugel
70 mit der 1aagevorrichtung 44 verbunden.
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Die Aròeitsweise-der Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung wird im folgenden beschrieben, wobei Bezug genommen wird auf die Figuren
2, 19 und 20, die mehrere verschiebbare Teile in verschiedenen, aufeinanderfolgenden
Stellungen zeigen.
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Während bisher nur auf Figuren Bezug genommen wurde, welche eine Umsetzer-
bzw.Umformer- oder Umwandleruntervorrichtung zeigen, die zur Wahrnahme mittlerer
Drücke angeordnet Satz wird man verstehen, daß die Arbeitsweise grundsätzlich die
gleiche ist, wenn andere Umwandleranordnungen benutzt werden.
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Fig. 18 zeigt die Stellung der Membrane 32, des Kolbens 42 und der
Waagevorrichtung 44 bei niedrigstem Druck. - - In dieser Stellung werden die untere
Schwingvorwölbung 51, die Niederdurckvorwölbung 52 und die Ruhevorwölbung 58 in
Ruhestellung durch die Kraft der Spiralfedern76, 78 gegen die untere Halteplatte
60 gehalten. Hochdruckvorwölbung 56 ist in einer von der oberen Haiteplatte 62 Abstand
aufweisenden Stellung. lit dem Zunehmen des Druckes in der Fühlkammer 38 wird die
Membrane 32 nach oben verschoben. Diese Verschiebung nach oben wird dem Kolben 42
übermittelt und von dort der Kugel el 70 der Waagevorrichtung 44.
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Die T.laemevorrichtunD wird dich zuerst gegen die Kraft der schwächeren
der beiden Spiralfedern, namentlich Feder 76, bewegen und die Ruhevorwölbung 58
von der
unteren Halteplatte 60 abheben. Inzwischen wird die Hochdruckfeder
78 die untere Schwingvorwölbung 51 und die Niederdruckvorwölbung 52 fest an deren
Stelle gegen die untere Halteplatte 60 halten. Die oben beschriebene Bewegung der
Waagschale ist daher, wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, eine Schwenkbewegung
im Uhrzeigersinn um Achse A (die durch die Berührungs punkte der Vorwölbungen 51
und 52 mit der unteren Halteplatte 60 bestimmt ist).
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Die Schwenkbewegung der Waagevorrichtung um die Achse A wird sich
so lange fortsetzen, bis die Hochdruckvorwölbung 56 in Berührung mit der oberen
Halteplatte 62 kommt, um eine weitere Aufwärtsbewegung zu unterbinden. An diesem
Punkt ist die Waagschale, wie in Fig. 19 dargestellt, in der Mittelstellung angeordnet.
Die Waagschale wird in dieser Stellung bleiben, bis der Druck in Kammer 38 um einen
zur Überwindung der Belastung der Hochdruckfeder 78 genügenden Betrag zugenommen
hat. An diesem Punkt wird die Niederdruckvorwölbung 52 von der unteren Halteplatte
o0 abgehoben und bewegt sich nach oben. Um eine derartige Bewegung zuzulassen, schwingt
die Waagschale in einer Gegenuhrzeigerrichtung um die Achse B (die durch die Berührungspunkte
der oberen Schwingvorwölbung 54 und der Hochdruckvorilrölbung 56 mit der oberen
Halteplatte 60 bestimmt wird). Die Schwenkbewegung der Waagschale um Achse B wird
so lange andauern, bis die in Fig. 2 gezeigte Stellung außerordentlich hohen Druckes
erreicht ist.
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Bei Druckabnahme ist die Folge der Arbeitsgänge genau umgekehrt von
der obenbeschriebenen. Mit Bezug auf die Figuren 2 und 19 erfolgt die Schwenkbewegung
um Achse B ton der H'ochdruckstellung der Fig. 2 zu der mittleren Stellung von Fig.
19 mit der Abnahme des Druckes in einer dem Uhrzeigersinnentsprechenden Richtung.
Nach einer
Abnahme des Druckes bis zu einem Punkt, an dem die schwächere
Feder 76 die aufwärtsgerichtete Kraft an der Membrane zu überwinden fähig ist, wird
die Waagevorrichtung von der mittleren Stellung von Fig.
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19 zu der Niederdruckstellung von Fig. 18 zurückzukehren beginnen,
wobei sie in einer dem Uhrzeigersinn entgegengerichteten Richtung um die Achse A
schwenkt.
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Man wird verstehen, daß, jedes Mal wenn die Waagevorrichtung um die
Achse A schwenkt, die Kraftlinie der Hochdruckfeder 78 unmittelbar durch diese Achse
wirkt, so daß die Hochdruckfeder wirkungslos gemacht wird und keinen Einfluß auf
die Schwenkbewegung der Waagevorrichtung ausübt. Ähnlich wirktwährend der Bewegung
der Waagevorrichtung um die Achse 3 die Niederdruckfeder 76 unmittelbar durch diese
Achse und wird unwirksam gemacht. Dadurch übt sie keinen Einfluß auf die Schwenkbewegung
aus. Die Waagevorrichtung wird bei ihrer abwechselnden Schwenkbewegung bzw. Schwingbewegung
durch die prismaförmige Führungsöffnung 50 in dem Führungsglied 49 geführt. Wie
vorher beschrieben, ist der prismaförmige, vorstehende Führungsteil 48 der Waagevorrichtung
verschiebbar und in einer Paßsitzbeziehung in der Führungsöffnung 50 angeordnet.
Die besondere Anordnung und die besondere Formgebung der Führungsöffnung und des
vorstehenden Führungsteiles sind so, daß a) der Widerstand gegen Schwenkbewegen
auf das geringste beschränkt wird, b) ein Verkanten der Waagevorrichtung in der
Führungsöffnung verhindert wird, und c) gleichzeitig für eine wirksame Führung der
Waagevorrichtung gesorgt ist.
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Aus Fig. 7 der Zeichnung geht ohne weiteres hervor, daß die Seite
48a des vorstehenden Führungsteiles 48 parallel zur Achse A ist, und ähnlich Seite
48b para-Ilel zu Achse B ist. Sc weisen alle auf eine: der Seite 48a entsprechenden
Linie (in der Ebene der Waagschale) fallenden Punkte gleichen Abstand von der Achse
A auf,
und alle auf eine der Seite 48b entsprechenden Linie ( in
der Ebene der Waagschale) fallenden Punkte weisen gleichen Abstand von der Achse
B auf. Zusätzlich sind alle auf die der Seite 48a entsprechenden Linie fallenden
Punkte weiter von Achse A angeordnet, als irgendwelche anderen Punkte der vorstehenden
Führung 48. Ähnlich sind alle auf die der Seite 48b entsprechenden Linie fallenden
Punkte weiter von Achse B angeordnet, als irgendwelche anderen Punkte des vorstehenden
Führungsteils.
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Wenn die Waage vorrichtung um eine der beiden Achsen schwingt, bewegt
sich die vorstehende Führung im allgemeinen senkrecht, folgt jedoch dabei einem
leichten Bogen. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Größe se der senkrechten
Verschiebung des vorstehenden Führungsteiles 48 an den Punkten am größten ist, die
am weitesten von der Achse entfernt angeordnet sind, um die die Schwenkbewegung
stattfindet. So werden sich, wenn die Waagevorrichtung um Achse A schwingt, die
auf einer der Seite 48a entsprechenden fallenden Punkte der vorstehenden Führung
senkrecht mehr bewegen als irgendwelche andere Punkte daran. Das gleiche ist wahr
für die auf eine er Seite 48b entsprechenden Linie fallenden Punkte, wenn die Waagevorrichtung
um Achse B schwenkt. Es ist jedoch ebenfalls offensichtlich, daß die Punkte an dem
vorstehenden Führungsteil 48, die die größte senkrechte Bewegung während des Schwenkens
der Waage vorrichtung mitmachen, auch die Punkte sind, an denen die Bogenbewegung
am ausgeprägtesten ist.
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Bezüglich der zusammenwirkenden, zueinander passenden Führungsglieder
48 (vorstehender Führungsteil) und 50 (Führungsöffnung) könnten große Bogenbewegungen
der Waage vorrichtungen übermäßige Reibung und Widerstand zwischen dem vorstehenden
Führungsteil und der Führungsöffnung und sogar deren Verkanten bewirken.
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Die Formgebung des vorstehenden Führungsteiles und die ihm zugeordnete
Stellung bezüglich der Waagschale 46
bringt die Punkte an dem vorstehenden
Führungsteil, die am weitesten von jeder der beiden Achsen entfernt sind, jeder
der beiden Achsen vergleichsweise nahe.
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So ist im Betrieb die Seite 48a, welche die am weitesten von Achse
A entfernen Punkte des vorstehenden Fühnrngsteiles bestimmt, nur ungefähr 0,59 Zoll
(14,99 mm) davon entfernt angeordnet, während der Mittelpunkt des vorstehenden Führungsteiles
etwa 0,44 Zoll (11,18 mm) von den Achsen A und B entfernt angeordnet ist. Die Seite
48b, die die am weitesten von der Achse B entfernten Punkte an dem vorstehenden
Führungsteil bestimmt, ist etwa in der gleichen Entfernung (0,59 Zoll - 14,99 mm)
davon angeordnet. Trotz des Vorhergehenden weist der vorstehende Führungsteil einen
vergleichsweise großen Durchmesser auf (ungefähr 1>69 Zoll (42,95 mm) in einer
wirklichen Vorrichtung),um für eine wirksame Führungsarbeit für die Waagevorrichtung
zu sorgen.
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Das Vorsehen eines vorstehenden Führungsteiles dessen von jeder der
beiden Achsen am weitesten entfernte Punkte immernoch vergleichsweise nahe bei jeder
Achse liegen, verringert die unerwünschten Wirkungen die aus einer übertriebenen
Bogenbewegung in beträchtlichen Entfernungen von jeder der beiden Achsen hervortreten
könnten. Das heißt, die Anordnung und die Formgebung des vorstehenden Führungsteils
48 tragen dazu bei, Reibung und Wideratarld zwischen dem vorstehenden Führungsteil
und der Führungsöffnung auf ein kleinstes Maß zu beschränken. 9ie tragen ebenfalls
dazu bei, ein Verkanten zu verhindern.
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Obwohl die jeder Achse gegenüberliegenden, vorstehenden FUirungsteile
einander vergleIchsweise nahe sind, ist jede der beiden Seiten der Achse noch nicht
so nahe, daß die senkrechte Komponente der Bewegung im Bereich
einer
jeden der beiden Seiten dadurch vernachlässigt war, gemacht würden. Tatsächlich
ist die Formgebung des vorstehenden Fi!hXungsteils und seine Anordnung gegenüber
der Waagschale 46 so, daß die Zusammengenommenen Oberflächen der Führungsflächen
(d,h., die Seiten J a, 4Sb und i-X3c im Zusammenwirken mit Führungsöffnung 50) im
Bereich der größten senkrechten Bewegung des vorstehenden Führungsteils am meisten
vergrössert wird. Dadurch wird die Führungswirkung erhöht.
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Genauer heißt dies, daß, wenn die Waagevorrichtung um Achse A schwinkt,
mehr als Zweidrittel der Oberfläche der Führungsfläche jenseits einer Linie, die
durch den Mittelpunkt des vorstehenden Führungsteil geht, und die parallel zu Achse
A ist, angeordnet sind. Bezüglich der Achse B besteht eine gleichartige Beziehung.
Das große Verhältnis der Oberfläche der Führungsfläche jenseits der pumpenbestimmten
Linie erhöht die Führungswirkung, und dennoch beträgt die größte Entfernung, über
die das Führungsglied jenseits derartiger Linien herausragt, in jedem der beiden
Fälle weniger als ein Drittel von der Entfernung zwischen der Achse und den davon
am weitesten entfernt angeordneten Punkte an dem Führungsglied. Wie vorher beschrieben
worden ist, verringert dieses letztgenannte Merkaml, nementlich die allgemeine Nähe
des Führungsgliedes zu beiden Achsen, irgendwelche ungewenschten Wirkungen einer
Bogenbewegung des Führungsgliedes bezüglich der Führungsöffnung auf ein Kleinstmaß.
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Die oben beschriebenen abwechselnden Schwingbewegungen der Waagevorrichtung
bewirken nur eine lineare Verschiebung der Schalt- bzw. Betätigungsstange 111. Die
Bewegung wird von der Waagevorrichtung an die Schalt- bzw. Betätigungsstange 111
und von dort an die als tote Verbindung mit dem Schaltknopf 256 des Mikroschalters
231 dienende
Feder 142 übermittelt. Die senkrechte Stellung des
Mikroschalters 251 gegenüber den Gehäuse 10 ist so eingestellt, daß die mittlere
Stellung der Waagevorrichtung, wie in Fig. 19 gezeigt ist, der mittleren Stellung
des zugehörigen Verschiebungsunterschiedes des Mikroschalters entspricht. In anderen
Worten befindet sich der Schaltknopf des Mikroschalters auf halbem Wege zwischen
den Schaltpunkten, wenn die Waagevorrichtung in ihrer mittleren Stellung ist. Angenommen,
daß der Ausschalt - oder "Aus-"punkt des Mikroschalters der senkrecht tieferen Stellung
des Schaltknopfes gegenüber der "An-"stellung entspricht, und weiter angenommen,
daß sich die Waagevorrichtung in der Niederdruckstellung von Fig. 18 befindet, und
daß der Mikroschalter in der "Aus-"stellung ist, dann schwingt die Waagevorrichtung
mit der Zunahme des Druckes in Kammer 38 um die Achse A, bis die mittlere Stellung
von Fig. 20 erreicht ist. Mit einem genügenden, zusätzlichen Anwachsen des Druckes
beginnt die Waagschale um Achse B zu schwenken. Während dieser letzteren Schwenkbewegung
bewirkt die Stange 111, daß der Kncsf 256 seine Schaltstellung Uberschreitet, und
der Schalter sich in die "An-" steuerstellung bewegt. Wie oben beschrieben, bewirkt
eine Druckabnahme, daß sich die Waagschale durch Schwingen um Achse B zurück in
die Mittelstellung bewegt. Dann, nach genügender, zusätzlicher Abnahme des Druckes,
beginnt die Waagschale in Achse A auf die Niederdruckstellung zu schwingen. Während
dieser letzteren Schwingbewegung um Achse A bewirkt die Stange 111, daß der Knopf
236 seine Abschaltstellung überschreitet, und der Schalter sich in die "Aus-"steuerstellung
steuerstellung bewegt.
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Während im Verlaufe der obigen Beschreibung Wörter wie "senkrecht",
"obere", ?? "untere", "nach vorne",'thinterett * links, und "rechts" gebraucht worden
sind, wird man verstehen, daß diese Ausdrücke nur zur Beschreibung
jeweiliger
Beziehungen zueinander gebraucht worden sind und keineswegs begrenzenden Sinn haben.
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Man wird auch verstehen, daß man viele Änderungen und Abänderungen
an den oben beschriebenen Ausführungen der vorliegenden Erfindung machen kann, ohne
ihren Geist und ihre Reichweitse zu verlassen.