DE2546617C2 - Pneumatisches Anzeigeorgan - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Anzeigeorgan mit einem Körper und einem transparenten Fenster, hinter welchem ein kugelförmiges, um eine Achse verschwenkbares Element zwei verschiedene, von außen sichtbare Stellungen einnehmen kann, wenn das Ende eines in dem Körper angeordneten Hebels auf eine Aussparung des verschwenkbaren Elements die Bewegungen eines einem Druck ausgesetzten Organs gegen die Rückstellkraft einer Feder überträgt.

Ein derartiges Anzeigeorgan ist aus der GB-PS 87 849 bekannt. Bei diesem bekannten pneumatischen Anzeigeorgan wird das verschwenkbare Element über einen im Element exzentrisch angeordneten Stift von dem Hebel angetrieben, was zur Folge hat, daß jede Druckänderung unverzögert und in voller Stärke auf das verschwenkbare Element übertragen wird, wodurch dieses vor allem zu Beginn und am Ende seiner Schwenkbewegung extrem hohen mechanischen Spannungen ausgesetzt ist. Diese schlagartigen Belastungen des beweglichen Elements wirken sich auf die Lebensdauer sämtlicher bewegter Teile im Anzeigeorgan äußerst ungünstig aus, was dazu führen kann, daß das Anzeigeorgan zumindest nach längerem Einsatz nicht mehr zuverlässig anzeigt oder gar vollständig ausfällt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Anzeigeorgan zu schaffen, das auch nach längerem Einsatz den Druckzustand von Strömungsmitteln noch zuverlässig anzeigt.

Diese Aufgabe wird in Übereinstimmung mit dem kennzeichnenden Teil des neuen Hauptanspruchs dadurch gelöst, daß die Aussparung des verschwenkbaren Elements zumindest eine Nut aufweist, deren Mittelebene durch die Drehachse läuft und die sich von einem ersten, der Öffnung der Aussparung benachbarten Bereich bis zu einem der Achse benachbarten zweiten Bereich erstreckt, während das bewegliche Ende des um eine parallele Achse drehbaren Hebels eine Nast mit

ίο einem Zapfen aufweist, der in die Nut eintritt und sich während jeder Bewegung des Hebels von dem ersten, der Ruhestellung entsprechenden Bereich bis zu dem zweiten, der Arbeitsstellung entsprechenden Bereich so bewegt, daß der Winkel etwa 90" beträgt, der in diesen beiden verschiedenen Stellungen des beweglichen Elements von der Ebene, die durch die Drehachse des beweglichen Elements und die Achse der Nase läuft und der Ebene, die durch die Drehachse des Hebels und die Achse der Nase läuft, eingenommen wird.

Durch diese Maßnahmen läßt sich die Bewegung des verschwenkbaren Elements über den gesamten Bereich von der Ruhestellung bis in die Arbeitsstellung dergestalt steuern, daß dieses Element sowie seine Lagerung und der elementantreibende Hebel von den zerstörerisehen Einwirkungen abrupt auftretender Druckänderungen am Eingang des Anzeigeorgans wirksam geschützt sind.

Durch eine Druckänderung wird das verschwenkbare Element in eine progressive Bewegung versetzt, d.h.

das Übertragungsverhältnis zwischen den Winkelbewegungen des Hebels und denen des verschwenkbaren Elements ist zwischen der Ruhestellung und der Arbeitsstellung derart veränderlich, daß das Element zunächst langsam beschleunigt wird, immer stärkeren Beschleunigungen unterliegt und schließlich in progressiver Weise abgebremst wird. Eine derartige Steuerung der Kraftübertragung auf das bewegliche Element wirkt sich natürlich äußerst vorteilhaft auf die Lebendauer sämtlicher beweglicher Teile in diesem Anzeigeorgan aus, wodurch gewährleistet wird, daß das Anzeigeorgan auch nach längerem Einsatz noch zuverlässig anzeigt

Vorzugsweise ist in der Leitung, die das Druckfluid der Membran zuführt, eine Drosselung vorgesehen, wodurch die Belastung des verschwenkbaren Elements zusätzlich verringert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben; in der Zeichnung zeigt
F i g. 1 einen axialen Schnitt durch das pneumatische Ai.zeigeorgan,

Fig.2 eine perspektivische Darstellung des verschwenkbaren Elements, wobei Teile im Schnitt dargestellt sind, und

F i g. 3 den Verlauf der Winkelgeschwindigkeit und der Winkelbeschleunigung des verschwenkbaren Elements.

F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Anzeigeorgan, in dessen Körper 1 eine nach vorne offene Kammer 17 vorgesehen ist. Im hinteren Ende der Kammer 17 ist ein Hebel 5 um eine Achse YY'drehbar gelagert. Dieser Hebel S erstreckt sich bis in den vorderen Teil der Kammer 17, wo er in Verbindung steht mit einem verschwenkbaren, kugelförmigen Element 2, das in seinem Zentrum um eine Achse XX'areMozr gelagert ist (siehe F i g. 2).

Etwa zwei Drittel der Gesamtfläche des verschwenkbaren Elements 2 sind als Anzeigefläche ausgebildet und auf eine transparente Kappe 3 zu ausgerichtet, wel-

ehe die Kammer 17 mit Hilfe eines Halteringes 4 verschließt, der außerdem eine Schulter zur Befestigung des Anzeigeorgans in der Öffnung einer beliebigen Tafel in Zusammenwirkung mit einer Klemmeinrichtung 16 ermöglicht, die anschließend an den Haltering 4 auf dem Körper 1 des Anzeigeorgangs verschiebbar angeordnet ist.

An seinem elementseitigen Ende ist der Hebel 5 mit einer Nase ausgerüstet, die einen Zapfen 8 trägt welcher parallel ;ur Schwenkachse XX' des Elements 2 angeordnet ist Der Zapfen 8 und die Achse YY' liegen in einer gemeinsamen, zur Zeichenebene der F i g. 1 senkrechten Ebene P.

Den F i g. 1 und 2 ist zu entnehmen, daß das verschwenkbare Element 2 mit einer radial verlaufenden und an der Außenfläche des Elements ausmündenden Aussparung 10 versehen ist. Diese Aussparung 10 weist zwei zueinander parallele Wände 20 und 20' auf, die senkrecht zur Drehachse XX' in Höhe der Zapfen 18, 18' verlaufen und jeweils mit einer Nut 9 bzw. 9' versehen sind, die gemeinsam mit der Achse XX' in einer Ebene Q angeordnet sind und den Zapfen 8 am Vorderteil des Hebels 5 aufnehmen.

Jede der Nuten 9, 9' erstreckt sich von einem ersten, an die Oberfläche des verschwenkbaren Elements angrenzenden Bereich 11 bis zu einem zweiten Bereich 21, welcher der Achse XY'benachbart ist. Die Breite dieser Nuten ist so gewählt, daß der Zapfen 8 in ihnen ohne merkliche Reibung gleiten kann.

In F i g. 1 befindet sich der Hebel 5 in seiner Ruhestellung A unter dem Einfluß einer Rückholfeder 6, die in der Kammer 17 angeordnet ist und den Hebel an eine Stufe 23 im Körper 1 andrückt.

Gegenüber der Rückholfeder ist innerhalb der Stufe 23 eine zweite Kammer 22 angeordnet, in der ein KoI-ben 12 angrenzend an den Hebel 5 eingepaßt ist. Dieser Kolben steht unter der Einwirkung einer Membrane 13, deren andere Fläche über eine Drosselöffnung 15 mit der Druckanschlußöffnung 14 des Anzeigeorgans verbunden ist.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen pneumatischen Anzeigeorgans beruht auf der Umformung des bei 14 auftretenden Drucks in eine Drehung des verschwenkbaren Elements, wodurch der Blick auf eine der beiden verschieden gefärbten Anzeigeflächen des verschwenkbaren Elements frei wird.

Der anliegende Druck bewirkt zunächst ein Anheben der Membran 13, das eine Drehung des Hebels 5 im Uhrzeigersinn entgegen der Einwirkung der Rückholfeder 6 bewirkt.

Durch diese Drehung gleitet der Zapfen 8 durch die Nuten 9, 9', bis der Hebel 5 bei am Anschlag angekommenen Kolben 12 am Ende seines Schwenkbereichs in einer Stellung ^angekommen ist.

Die beiden Stellungen A und B sind bezüglich der durch die jeweiligen Achsen XX' und YY laufenden Ebenen symmetrisch. Zwischen diesen beiden Stellungen durchläuft der Zapfen 8 einen Weg, welcher ihn vom ersten Bereich 11 der Nuten 9, 9' zum zweiten Bereich 21 bringt, um dann wieder zu dem ersten Be- eo reich 11 zurückzukehren.

Betrachtet man die Geometrie des Hebel-Elementsystems, so stellt man fest, daß das Übertragungsverhältnis zwischen den Winkelbewegungen des Hebels 5 und des verschwenkbaren Elements 2 veränderlich ist.

In F i g. 3 ist die Winkelgeschwindigkeit des beweglichen Elements als Funktion der Zeit dargestellt (siehe Kurve I). Dem Kurvenvc.".iuf der Kurve 1 ist zu entnehmen, daß die Winkelgeschwindigkeit des beweglichen Elements in einem ersten Zeilbereich langsam zunimmt, anschließend einen hohen Wert erreicht, wenn die N£iSe des Hebels 5 in den der Achse XX' benachbarten Bereich gelangt, um in einem anschließenden Bereich der Kurve I symmetrisch zum Anstiegsbereich abzunehmen.

Die Kurve 1 zeigt den Verlauf der Winkelgeschwindigkeit ω für den Fall, das der Winkel α zwischen den sich in der Nase des Hebels 5 schneidenden Ebenen P und Q in der Ruhestellung größer als 90° ist

Durch die Kurve II in Fig.3 wird der Verlauf der Winkelgeschwindigkeit ω für den Fall dargestellt, daß die Ebenen fund Q bei sich in Ruhestellung befindendem Hebel 5 einen Winkel λ von 90° einschließen.

In der Kurve III ist der Verlauf der Winkeibeschleuni-

gung zugehörig zu Kurve II dp.rgesteilt, wobei zu

Qt

erkennen ist, daß auch in dem ungünstigeren Fall, wenn α gleich 9C° ist, das verschwenkbare Element noch keinen gefährlichen Beschleunigungen oder gar Stoßen ausgesetzt ist, die zu einer Beschädigur-g oder Zerstörung des verschwenkbaren Elements führen könnten.

Der progressive Verlauf der Winkelgeschwindigkeit des beweglichen Elements wird außerdem noch durch die Drc-sselung 15 verbessert, die ein weniger heftiges Einwirken des am pneumatischen Anzeigeorgans anliegenden Drucks auf die Membran 13 gewährleistet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Pneumatisches Anzeigeorgan mit einem Körper und einem transparenten Fenster, hinter welchem ein kugelförmiges, um eine Achse verschwenkbares Element zwei verschiedene, von außen sichtbare Stellungen einnehmen kann, wenn das Ende eines in den Körper angeordneten Hebels auf eine Aussparung des verschwenkbaren Elements die Bewegungen eines einem Druck ausgesetzten Organs gegen die Rückstellkraft einer Feder überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (10) des verschwenkbaren Elements (2) mindestens eine Nut (9,9') besitzt, deren Mittelebene (Q) durch die Drehachse (XX') läuft und die sich von einem ersten, der Öffnung der Aussparung benachbarten Bereich (11) bis zu einem der Achse benachbarten zweiten Bereich (21) erstreckt, während das bewegliche Ende des um eine parallele Achse drehbaren Hebels (5) eine Nase mit .einem Zapfen (8) aufweist der in die Nut (9,9') eintritt und sich während jeder Bewegung des Hebels von dem ersten, der Ruhestellung entsprechenden Bereich (A) bis zu dem zweiten, der Arbeitsstellung entsprechenden Bereich (B) so bewegt, daß der Winkel (λ) etwa 90° beträgt, der in diesen beiden verschiedenen SteKangen (A, B) des beweglichen Elements von der Ebene (Q), die durch die Drehachse (XX') des beweg'ichen Elements (2) und die Achse der Nase läuft, und der Ebene (P), die durch die Drehachse (YY') des Hebels (5) und die Achse der Nase lauft, eingenommen wird.

2. Pneumatisches Anzei£2orgar< .lach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daP in der Leitung, die das Druckfluid der Membran zuführt, .· .ne Drosselung (15) vorgesehen ist.