DE2556284B2 - Grenzwertsignaleinrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Grenzwertsignaleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches I. Grenzwertsignalcinrichtungen dieser Art sind in vielen Variationen mit elektrischem oder pneumatischem Ausgang bekannt Solche Grenzwerisignsleinrichtungen sollen im Rahmen der durch die Art ihrer Signalgeber bedingten Einsatzmöglichkeiten möglichst universell einsetzbar und ohne bauliche Veränderungen oder aufwendige Anpassungsmaßnahmen in bestehende Regel-, Steuer- oder Überwachungssysteme eingefügt werden können. Das setzt voraus, daß die Einrichtung mit gleichem Hoch- oder Tiefpegel, ggf. aber auch mit verschiedenem Ausgangssignalpegel betrieben werden soll. Des weiteren ist wichtig, daß ein sogenannter Sicherheitsabstand zwischen dem Ansprechen des ersten und des zweiten Signalgebers eingestellt und auch der Wert der überwachten Größe so festgelegt werden kann, daß er der gestellten Aufgabe gerecht wird.

Eine bekannte Grenzwertsignaleinrichtung dieser Art besitzt eine Steuerfahne, die sich im Normalbetriebszustand im Bereich einer der beiden Signaleinrichtungen befindet die beispielsweise als Lichtschranken ausgebildet sein können, deren Empfänger von der Steuerscheibe abgedeckt sind. Ein Warnsignal wird dann erzeugt, wenn sich die Steuerfahne in Abhängigkeit von der überwachten Größe, die nur bis zu einem Höchstwert veränderbar sein soll, so weit dreht daß ihre eine radial zu ihrer Schwenkachse verlaufende Kante in die zweite Signaleinrichtung eintritt und dadurch beispielsweise eine zweite Lichtschranke unterbricht Dabei wird die Winkelbreite der Steuerfahne so gewählt daß die erste Signaleinrichtung noch in ihrem dem Betriebszustand entsprechenden Zustand sich befindet. Erst wenn die überwachte Größe weiter anwächst, tritt die Steuerfahne aus der ersten Signaleinrichtung aus, wodurch dann das zweite, die Arbeitsvorrichtung sperrende oder so beeinflussende Signal ausgelöst wird, daß ein weiteres Anwachsen der überwachten Größe nicht möglich ist

Nachteilig ist, daß zur Erzielung dieses Zweckes die Steuerfahne mit vorbestimmter Winkelbrcite hergestellt werden muß und daß sie in der zweckmäßigsten Anordnung zu den beiden Signalgebern eingebaut werden muß. Eine Anpassung an andere als bei ihrer Konzipierung zugrundegelegten Werte ist daher ohne zusätzliche Mittel, wie beispielsweise Drosselvorrichtungen, Vorschaltwiderstände, Übersetzungen o. dgl. nicht möglich. Nachteilig ist ferner, daß beide Signalgeber in der Regel gleichartig ausgebildet sind, so daß sie dasselbe Signal liefern, wenn sich die Steuerfahne in ihrem Wirkungsbereich befindet. Die beiden von einem Signalgeber ausgelösten Signale oder die Signale, die von den beiden Signalgebern je nach Stellung der Steuerfahne ausgelöst werden, unterscheiden sich daher in ihrem Vorzeichen oder zumindestens in ihrem Absolutwert Die bekannten Grenzwertsignaleiiirichtungen sind daher nicht geeignet, Signale mit demselben Vorzeichen und mit einem etwa in der gleichen Größenordnung liegenden Absolutwert zu liefern, wenn nicht aufwendige zusätzliche Maßnahmen getroffen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Grenzwertsignaleinrichtung zu schaffen, die den vorstehend genannten Anforderungen genügt und die auf einfache Weise an die vorgegebenen apparaliven Bedingungen und Grenzwerte der zu überwachenden Größe anpaßbar, dabei aber einfach aufgebaut und demgemäß auch billig herstellbar ist. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch t aufgeführten Merkmale gelöst. Durch diese Ausgestaltung kann einmal die Form der Steuerfahne verändert werden. Zum anderen läßt sich

durch die Verstellbarkeit der Signalgeber mit einfachsten Mitteln eine Anpassung an einem zulässigen Variationsbereich der überwachten Größe, beispielsweise des Hubes eines Stellventiles sowie eine Einstellung des kritischen Größenbereiches erreichen, der durch das erste und das zweite Grenzwertsignal markiert ist. Die erfindungsgemäße Grenzwertsignaleinrichtung kann daher ohne konstruktive Abwandlung lediglich durch Ausnützung der vorgesehenen Einstellmöglichkeiten für sehr verschiedene Überwachungsaufgaben eingesetzt werden. Durch die Möglichkeit der überlappten Anordnungen der mit den Signalgebern verbundenen Grenzwertzeigern läßt sich eine Vertauschung der zeidichcn Reihenfolge der von den beiden Signalgebern erzeugten Ausgangssignale und/oder eine Umkehrung ihres Wirkungsausgangssignales erzielen. Die neue Grenzwertsignaleinrichtung kann daher stets allein durch geeignete Einstellung der Steuerfahne und/oder der Signalgeber ohne zusätzliche elektrische Einrichtungen an eine vorgegebene, eine bestimmte Polarität der Ausgangssignale erfordernde logische Schaltungseinrichtung angepaßt werden.

Es ist zwar bekannt, bei Raumthermostatschahuhren (CH-PS 5 08 936) eine Sektorscheibe mit einem Sektorbereich variabler Winkelbreite vorzusehen, in dem der Radius der Sektorscheibe größer ist als im übrigen Umfangsbereich. Dieser als Zeitscheibe wirkende Sektorbereich besteht aus einzelnen Nockenblättern, die je nach Bedarf die wirksame Länge des Sektorbereiches verlängern und so die Einwirkzeit auf einen Tasthebel veränderlich gestalten können. Signalgeber zur Einstellung eines Warribereiches und eines Schaltpunktes, die untereinander einen gewissen Sicherheitsabstand aufweisen müssen, und wie sie bei Grenzwertsignaleinrichtungen vorgesehen sind, sind dort nicht vorhanden.

Es ist auch bekannt, bei Zweipunktreglern (CH-PS 4 11 411) Schaltscheiben mit unterschiedlichen Nockenhöhen vorzusehen, die mit einem Mikroschalter mit einem sich überlappenden Ein- und Ausschaltweg zusammenwirken. Durch Verstellung der beiden Sektorfahnen mit unterschiedlicher Flankenhöhe wird es möglich, das eine oder das andere schaltende Kurvenstück zu verlängern, je nachdem von welchem Kurvenstück her ein die Umfangskonturen der Sektorscheiben abtastendes Betätigungsglied für den Mikroschalter kommt. Die dort gewählte Ausgestaltung ist aber ausschließlich dann möglich, wenn der erwähnte, besonders ausgebildete Mikroschalter vorgesehen wird. Die Ausgestaltung läßt sich nicht auf Grenzwertsignalgeber übertragen, wo übliche optische elektronische oder pneumatische Signalgeber vorgesehen werden müssen, die ihren Ausgangssignalzustand ändern, wenn die Sektorlahne in ihren Wirkbereich eintritt oder aus diesem austritt.

Ausschließlich d-irch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Grenzwertsignaleinrichtung sind aber die vorher erwähnten Vorteile möglich.

Vorteilhaft ist, wenn die beiden Sektorfahnen eine Winkelbreite von 90° besitzen. Es wird dann möglich, eine Fahnenbreite von 90° bis 180° zu verwirklichen. Diese Variationsbreite genügt in der Praxis, um. zusammen mit der Verstcllbarkeit der Signalgeber, allen Anpassungserfordernissen Rechnung zu tragen. Vorteilhaft ist ferner wenn die Ausgangsstellung der Stcuerfahnc so gewählt ist, daß das Ausgangssignal der Signalgeber in eini_r einem mittleren Wert der überwachten Größe entsprechenden Stellung der

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Steuerfahne gleich ist und wenn nach den Merkmalen der Unteransprüche 4 und 5 eine besonders einfach aufgebaute logische Schaltung nachgesehaltet wird. Mit Hilfe einer solchen Schaltung läßt sich die erfindungsge· mäße Grenzwertsignaleinrichtung außer zu der eingangs erläuterten Öberwachungsfunktion auch in der Art eines Zweipunktreglers verwenden.

Als Signalgeber können die verschiedensten Systeme verwendet werden, beispielsweise wie eingangs erwähnt Lichtschranken oder auch kapazitive Abgriffsysteme, wie Plattenkondensatoren, deren Kapazität sich ändert, wenn die Steuerfahne zwischen die Kondensatorplatten eintritt. Als Signalgeber können Hochfrequenzabgriffsysteme mit oberhalb und unterhalb der Schwenkebene der aus Metall bestehenden Steuerfahne angeordneten Rückkopplungsspulen eines HF-Oszillalors verwendet werden oder es können pneumatisch wirkende Strahlfangdüsensysteme mit auf verschiedenen Seiten der Schwenkebene der Steuerfahne angeordneten Strahl- bzw. Fangdüsen vorgesehen werden.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nach.^r _v Agenden Beschreibung von Äusführungsbeispieien, die in ier Zeichnung gezeigt sind. Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Grenzwertsignaleinrichtung in schematischer Darstellung,

Fig.¹ die Grenzwertsignaleinrichtung der F i g. 1 mit anderer Ausgangsstellung der Steuerfahne,

F i g. 3 die Grenzwertsignaleinrichtung nach F i g. 1 mit geänderter Form der Steuerfahne,

Fig.4 eine Ansicht einer Grenzwertsignaleinrichtung nach der F i g. 3 in einer Ansicht von oben und mit geänderter Stellung der Signalgeber,

Fig.5 eine Einzelheit der Grenzwertsignaleinrichtung nach der F i g. 4 und

F i g. 6 eine logische Schaltungsanordnung zur Verwendung der Grenzwertsignaleinrichtung als Zweipunktregler.

Die in der Fi g. 1 bis 5 dargestellte Grenzwertsignaleinrichtung umfaßt eine um eine Achse 1 schwenkbare Steuerfahne 2 und zwei in den F i g. 1 bis 3 durch radial in Richtung auf die Schwenkachse 1 weisende Pfeile 3 und 4 dargestellte Signalgeber, deren Ausgangssignal verschieden ist, je nach dem, ob sich die Steuerfahne 2 im Bereich der Signalgeber 3 und 4 befindet oder nicht.

Die Steuerfahne 2 ist zweiteilig ausgebildet und umfaßt zwei übereinander angeordnete Sektorfahnen 6 und 7, die je einen kreisscheibenförmigen Grundkörper und einen mit diesem koplanaren, sich über einen Winkelbereich von 90° erstreckenden, radial nach außen anstehenden Sektorbereich aufweisen, der jeweils durch eine konzentrisch mit dem Grundkörper gekrümmt verlaufende Außenflanke 13 bzw. 14 und durch radial zu dem Umfang des Grundkörpers 8 bzw. 9 vrrlai finde Seitenflanken 16 und 17 bzw. 18 und 19 begrenzt ist. Die Sektorfahnen 6 und 7 sind so eingeordnet, daß sich ihre kreisscheibenförmigen Grundkörper 8 und 9 vollständig überlappen und mit ihren einander zugewandten Begrenzungsflächen 21 und 22 unmittelbar aneinander anliegen, wie am besten aus der F i g. 5 ersichtlich ist.

Die beiden Sektorfahnen 6 und 7 sind in beliebigen Winkelstellungen zueinander an einer Schwenkwelle 23 festlegbar, die an einem Gehäuseboden der Grenzwertsignaleinrichtung 25 drehbar gelagert ist. Durch die Einstellbarkeit verschiedenster Winkelstellunfeen der Sektorfahnen 6 und 7 um ihre Schwenkwelle 23 bzw. ihre gemeinsame Schwenkachse 1 lassen sich die

verschiedensten Formen von Stcuerfahnen und Anord nung derselben bezüglich der Signalgeber 3 und 4 erzielen, von denen in den Fig. I bis J einige ausgewählte, spezielle Beispiele dargestellt sind, die ein unterschiedliches Signalverhalten der Grenzwertsignaleinrichtung zur Folge haben.

Auch die Stellung der Signalgeber 3 und 4 ist längs des Schwenkbereiches der Steuerfnhne 2 einstellbar, so daß die von der Schwenkachse 1 zu den Signalgebern 3 und 4 führenden Radialstrahlen 26 und 27, die in der F i g. 2 als gestrichelte Pfeile eingezeichnet sind, verschiedene Winkel einschließen können. Mit den Signalgebern 3 und 4 ist jeweils ein Grenzwertzeiger 28 bzw. 29 fest verbunden, die in den F i g. I bis 3 als radial nach außen weisende Pfeile dargestellt sind, mittels derer sich an einer Skala 31 ein mit dem Winkelabstand der Signalgeber 3 und 4 in Beziehung stehender Winkelabstand zwischen den Grenzwertzeigern 28 und 29 ablesen läßt. Die Grenzwtrtzeiger 28 und 29 sind in einem Winkelabstand von 90° von den Signalgebern 3 und 4 so angeordnet, daß sie sich längs des radial zur Schwenkachse 1 verlaufenden Mittelstrichs 32 der Skala 31 überlappen, wenn die Signalgeber 3 und 4 längs der rechtwinklig zu der den Mittelstrich 32 und die Schwenkachse I enthaltenden Mittelebene der Grenzwertsignaleinrichtung 25 verlaufenden Geraden angeordnet sind. Die Grenzwertsignaleinrichtung ist weiter so ausgebildet, daß sich die Schwenkbereiche der Grenzwertanzeiger 28 und 29 überlappen können, das heißt, wie es in der F i g. 1 gestrichelt dargestellt ist, auch Stellungen einnehmen können, in denen ihre Lage bezüglich des Mittelstrichs 32 der Skala 31 vertauscht ist und der im Uhrzeigersinn gemessene Winkelabstand des einen Signalgebers 3 von dem anderen Signalgeber 4 kleiner ist als i80⁼.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten Grenzwertsignaleinrichtung 25 sind die beiden 90°-Sektorfahnen 6 und 7 so angeordnet, daß ihre Winkelhalbierenden miteinander fluchten und in der Mittelebene 33 der Grenzwertsignaleinrichtung 25 verlaufen, zu der a"ch die Signalgeber 3 und 4 symmetrisch angeordnet sind. In dem in ausgezogenen Linien dargestellten Anordnungsbeispiel ist der im Uhrzeigersinn gemessene Winkelabstand zwischen dem einen Signalgeber 3 und dem anderen Signalgeber 4 210°. Die Einrichtung soll so ausgebildet sein, daß eine Vergrößerung der überwachten Größe eine Schwenkbewegung der Steuerfahne 2 im Uhrzeigersinn aus ihrer dargestellten Ausgangsstellung bewirkt, in der sich die Sektorbereiche 11 und 12 beider Sektorfahnen 6 und 7 außerhalb der Signalgeber 3 und 4 befinden, so daß diese dasselbe Ausgangssignal abgeben. Bei einer Zunahme der überwachten Größe ergibt sich dann der folgende Signalverlauf·.

Nach einem Schwenkwinkel von 30° tritt die in Schwenkrichtung gesehene vordere radiale Kante 16 der im unteren Teil der in Fig. I dargestellten Sektorfahne 6 in den linken Signalgeber 3 ein, dessen Ausgangssignal sich dadurch ändert Entweder der Signaländerungsimpuls oder das geänderte Ausgangssignal können dann zur Einschaltung einer Alarmvorrichtung, aber auch zur Betätigung einer Steuervorrichtung oder zu einem anderen erwünschten Zweck ausgenutzt werden. Durch das Signal wird angezeigt daß die überwachte Größe nunmehr einen kritischen Bereich erreicht hat der allenfalls bis zu einem obersten Grenzwert durchschritten werden darf. Wächst die überwachte Größe weiter an, so gelangt als nächstes die Vorderkante 19 der in der dargestellten Ausgangsstellung oberen Sektorfahne 7 in den Bereich des zweiten, rechten Signalgebers 4. nachdem die Steuerfahne 2 einen weiteren 30 Winkelbereich durchlaufen hai. Dabei ändert sich nun auch dessen Ausgangssignal in ■ι derselben WeKe wie dasjenige des zuvor von der Steuerfahne erreichten ersten Signalgebers 3. wobei die Signaländerung des rechten Signalgebers nun als Stop-Signal für eine mit der Grenzwertsignaleinrichtung überwachte Arbeitsvorrichtung verwendet werden

in kann oder auch zu anderen Steuerzwecken. Der Winkelbercich, den die Steuerfahne von der Erzeugung des Warnsignals bis zur Zeugung des Stop-Signals durchläuft, beträgt 30° und entspricht dem Winkelabstand der beiden Grenzwertzeiger 28 und 29.

\i In der Fig. 2 ist eine der Einrichtung nach der Fig. 1 weitgehend entsprechende Grenzwertsignaleinrichtung dargestellt, bei der jedoch die Ausgangsstellung der Steuerfahne 2 so gewählt ist. daß die Winkelhalbierenden der Sektorfahnen 6 und 7 rechtwinklig zu der Mittelebene 33 der Grenzwertsignaleinrichtung verläuft. Diese Ausgangsstellung, in der die Steuerfahne 2 um 90° im Uhrzeigersinn gegenüber der Anordnung nach der F i g. I gedreht ist, entspricht beispielsweise einem höheren Ausgangswert der überwachten Größe.

r, In dieser Stellung befinden sich die Sektorbereiche 11 und 12 der Sektorfahnen 6 und 7 im Bereich der Signalgeber 3 und 4, deren Ausgangssignal sich wiederuTi nach 30" bzw. 60° Schwenkungen der Steuerfahne 2 gleichsinnig ändert, jedoch mit dem

jo Unterschied, daß diese Änderung, verglichen mit der Anordnung nach der Fig. 1, im entgegengesetzten Sinne erfolgt. |e nach dem Aufbau der Signalgeber 3 und 4, das heißt je nach der Art der von ihnen erzeugten Ausgangssignale kann die eine oder die andere

r> Anordnung für eine gleichartige Überwachungsaufgabe eingesetzt werden. In beiden Fällen ist der Variationsbereich der Stellung der Steuerfahne bis zum Eintreten des Warnsignals bis zum Eintreten des Stop-Signals, nämlich 30°. Eine Vergrößerung des Variationsbereichs bis zum Eintreten des Warnsignals läßt sich bei beiden Anordnungen dadurch erreichen, daß eine gegenüber der dargestellten im Gegenuhrzeigersinn geänderten Ausgangsstellung der Steuerfahne 2 gewählt wird. Hierzu kann die Steuerfahne 2 soweit im Gegenuhr zeigersinn gedreht werden, daß die rechte Radialkante 17 der unteren Sektorfahne 6 gemäß Fig. 1 bzw. die untere Radialkante 17 der rechten Sektorfahne 7 noch in einem so großen Winkelabstand von dem rechten Signalgeber 4 angeordnet ist daß dieser nicht anspricht.

Der Schwenkbereich der Steuerfahne 2 bis zum Eintreten des Warnsignals kann somit bei den Grenzwertsignaleinrichtungen nach den F i g. 1 und 2 bis auf nahezu 60° ausgedehnt werden.

Eine weitere spezielle Anordnung der Signalgeber 3

und 4 zu der Ausgangsstellung der Steuerfahne 2 ist gestrichelt in der F i g. 1 dargestellt, wobei der im Uhrzeigersinn gemessene Winkelabstand zwischen dem linken Signalgeber 3 und dem rechten Signalgeber 4 kleiner ist als 180°, so daß die mit diesen verbundenen Grenzwertgeber 28 bzw. 29 bzw. die Signalgeber auf verschiedenen Seiten der Mittelebene 33 der Grenzwertsignaleinrichtung 25 angeordnet sind. Der Winkelabstand der Grenzwertzeiger beträgt 60° und entspricht wiederum dem Schwenkbereich der Steuerfahne 2 zwischen dem Eintreten des Warnsignals, das eintritt wenn die rechte Radialkante 19 der oberen Sektorfahne 7 in den rechten Signalgeber 4 eintritt und dem Eintreten des Stop-Signals, das erzeugt wird, wenn die

linke Radialkante !6 der unteren Sektnrfahnc ^fi in den linken Signalgeber 3 eintritt. Die Funktion der Signalgeber 3 und 4 ist also gerade umgekehrt, wenn der Winkelabstand der Signalgeber kleiner ist als 180°, was sieh an der Stellung der Grcn/wert/.eiger 28 und 29 erkennen läßt, wenn deren Schwenkbereiche sich überlappen.

Eint weitere Abwandlungsmöglichkeit der Grenzwertsign.ileinrichtung nach den F^: i g. I und 2 ist in der Γ ι g. 3 dargestellt, bei der sieh die beiden 90"-Scktorfahnen 6 und 7 /ti einer einzigen 180"-Sektorfahne ergänzen, wie es mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, oder mit Überlappung ihrer Sektorbereiche zu einer Sek'orfahne geringerer Winkelbreite, wie es durch die gestrichelt eingezeichneten Radialkanten 16, 17, 18 und 19 veranschaulicht ist. Bei dem dargestellten Anordnungsbeispiel sind die Signalgeber 3 und 4 und die Steuerfahne 2 symmetrisch zur Mittelebene 33 der Grenzwertsignaleinrichtung angeordnet, wobei sich die Sektorbereiche Il und 12 der beiden Sektorfahnen 6 und 7 außerhalb der Signalgeber befinden. Der Winkelabstand der Signalgeber 3 und 4 beträgt 120°. Der eine Signalgeber 3 ändert sein Ausgangssignal, wenn sich die 180°-Steuerfahne um 30° im Uhrzeigersinn bewegt hat. Eine weitere Drehung dieser Steuerfahne im Uhrzeigersinn hat nach einem dem Winkelabstand der Signalgeber 3 und 4 entsprechenden Schwenkung dieselbe Signaländerung des Signalgebers 4 zur Folge, die dann zur Zeugung des Stop-Signals benutzt werden kann. Der Variationsbereich der überwehten Größe bzw. der Schwenkbereich der Steuerfahne bis zum Eintreten des ersten Signals ist größer, wenn die Winkelbreite der aus den beiden Sektorfahnen 6 und 7 gebildeten einzigen Sektorfahne verkleinert wird, ohne daß sich der Schwenkbereich. den die Steuerfahne von der Erzeugung des ersten Änderungssignals bis zur Erzeugung des zweiten Änderungssignals durchläuft, ändert, der allein durch den Winkelabstand der Signalgeber 3 und 4 bestimmt ist. solange die Winkelbreite der Sektorfahne nicht kleiner ist als dieser Winkelabstand. Wird die Winkelbreite der Sektorfahne kleiner gewählt, so ändert sich bei einer Verdrehung der Steuerfahne im Uhrzeigersinn das Ausgangssignal des linken Signalgebers 3 zunächst dann, wenn die Steuerfahne in diesen Signalgeber eintritt und zum zweiten Mal dann, wenn die in Schwenkrichtung gesehen hintere Radialkante 18 der Steuerfahne durch denselben Signalgeber 3 hindurchtritt, jedoch im entgegengesetzten Sinne und bevor die zuerst in den Signalgeber 3 eintretende vordere Radialkante 16 der Steuerfahne den zweiten Signalgeber 4 erreicht, um dessen Ausgangssignal im selben Sinne ändern zu können, wie das des zuvor durchschrittenen Signalgebers 3. Zur Erzeugung eines Stop-Signals kann dann entweder das sich zum zweiten Mal ändernde Ausgangssignal des einen Signalgebers 3 verwendet werden, so daß die Grenzwertsignaleinrichtung in der bekannten Weise mit verschiedenem Wirkungsausgang, in diesem Falle eines einzigen Signalgebers, arbeitet, oder es kann dieses Signal unterdrückt werden und das sich ändernde Ausgangssignal des zweiten Signalgebers 4 zur Erzeugung des Stop-Signals verwendet werden, so daß wieder mit gleichem Wirkungsausgang beider Signalgeber 3 und 4 gearbeitet wird.

Bei der in der F i g. 4 und in Einzelheiten in der F i g. 5 dargestellten Grenzwertsignaleinrichiung sind die Steuerfahnen 2, die Signalgeber 3 und 4 sowie eine Verstärkergruppe 34 zur Verstärkung der von den

Signalgebern 3 und 4 erzeugten Ausgangssignale in einem Gehäuse 36 angeordnet, durch dessen Boden 24 die Schwenkwelle 23 nach unten hindurchtritt, wobei die Schwenkachse in der Fig. 4 von links nach rechts verlaufenden vertikalen Mittelebene des Gehäuses 36. etwas rechts von der Mitte des Gehäuses liegt. Die beiden W-Sektorfahnen 6 und 7 weisen miteinander fluchtende, zentrale Bohrungen ihrer kreisscheibenförmigen Grundkörper 8 und 9 auf, durch die der obere Abschnitt 37 der Schwenkwelle 23 hindurch ragt, dessen Höhe ein wenig größer ist als die Gesamtdicke der aneinander anliegenden Sektorfahnen 6 und 7. Diese sind nach unten auf einem kreisscheibenförmigen Teil 38 der Schwenkwelle abgestützt, dessen Durchmesser etwa gleich dem Durchmesser der kreisscheibenförmigen Grundkörper 8 und 9 der Sektorfahnen 6 und 7 ist. Der obere Abschnitt 37 der Schwenkwelle 23 ist mit einer axialen Gewindebohrung versehen, in die zur Fixierung der Sektorfahnen 6 und 7 der Schwenkwelle 23 eine Senkkopfschraube 39 einschraubbar ist, die ein Haltcteil 41 gegen die Oberseite der oberen Sektorfahne 6 und damit beide Sektorfahnen 6 und 7 gegen das scheibenförmige Teil 38 der Schwenkwelle 23 preßt. An seiner Unterseite ist das in der Art einer Unterlagescheibe ausgebildete Halteteil mit einer mit der Durchtrittsbohrung für die Senkkopfschraube 39 konzentrische Vertiefung versehen, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser des oberen Abschnittes 37 der Schwenkwelle 23 und deren Tiefe etwas größer ist als das kurze Stück, mit dem der obere Abschnitt 37 der Schwenkwelle 23 über die Oberseite der oberen Sektorfahne 6 hinausragt, damit gewährleistet ist, daß das Halteteil 41 sich mit seinem äußeren unteren Rand auf der Sektorfahne 6 abstützen kann. Die Senkkopfschraube 39 ist von oben her zugänglich, so daß die Sektorfahnen 6 und 7 nach einem Lockern der Senkkopfschraube bequem in jede gewünschte Stellung gebracht werden können.

Die Signalgeber 3 und 4 sind an ebenfalls um die Schwenkachse der Steuerfahne schwenk- und feststellbare 90°-Sektorplatten 42 und 43 befestigt, die in parallelen Ebenen zwischen der Unterseite des kreisscheibenförmigen Teils 38 der Schwenkwelle 23 und dem Gehäuseboden 24 angeordnet sind. Der durch konzentrische Bohrungen der Sektorplatten 42 und 43 hindurchtretende Mittelabschnitt 44 der Schwenkwelle weist einen etwas größeren Durchmesser auf als der durch den Gehäuseboden 24 hindurchtretende Abschnitt der Schwenkwelle 23 und ist mittels eines Axialkugellagers 46 an der Bodenplatte 24 des Gehäuses gelagert Der Radius der die Signalgeber 3 und 4 tragenden Sektorplatten 42 und 43 ist erheblich größer als der größte Radius der Sektorfahnen 6 und 7, so daß die Sektorplatten mit einem verhältnismäßig breiten Randstreifen über den Rand der Steuerfahne hinausreichen- In den außerhalb des Bereichs der Steuerfahne angeordneten Randbereichen der Sektorplatten 42 und 43 sind konzentrisch zu ihrer Schwenkachse gekrümmte Schlitze 47 und 48 vorgesehen, durch die mit ihrem Kopf der Oberseite der Sektorplatte 42 und 43 abgestützt, ebenfalls von oben leicht zugängliche Feststellschrauben 49 und 51 hindurchdrehen, die in Gewindebohrungen des Gehäusebodens einschraubbar sind. An ihrem äußeren Rand sind die Sektorplatten 42 und 43 mit einer Zahnung 52 bzw. 53 versehen, die jeweils mit einer kurzen, an dem Gehäuse 38 gelagerten, senkrecht zur Schwenkebene der Sektorplatten 42 und 43 verlaufenden Zahnstange

54 bzw. 56 kämmt, die <in ihrer Oberseite jeweils mit einem Schlitz zur bec|tiemen Verdrehung mittels eines Schraubenziehers versehen ist. Die Zahnstangen 53 und 54 sind so angeordnet, daß sie gleiche Schwenkbereiche der Sektorplatten im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn ermöglichen. Durch diese Anordnung der Einstellmittel für die Form und Ausgangsstellung der Steuerfahne 2 und die Stellung der Signalgeber 3 und 4 ist es ohne spi -lielle Hilfs- oder Zusatzeinrichtungen einfach und bequem möglich, die in der F i g. I bis 4 dargestellten und weiteren Anpassungen der erfindungsgemäßen Grenzwertsignaleinrichtung an die verschiedensten Probleme vorzunehmen.

Bei der in der Fig.4 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Grenzwertsignaleinrichtung sind als Signalgeber 3 oder 4 bekannte Strahl-Fangdüsensysteme verwendet, deren Strahldüsen 57 und 58 unterhalb der unteren Begrenzungsflächen der unteren Sektorfahne 7 und deren Fangdüsen 59 und 61 oberhalb der oberen Begrenzungsfläche der oberen Sektorfahne 6 angeordnet, so daß die beiden um ihre Dicke in der Höhe versetzt angeordneten Sektorfahnen 6 und 7 gegebenenfalls mit beiden Strahlfangdüsensystemen 57, 59 bzw. 58, 61 zusammenarbeiten können. Die beiden Strahl-Fangdüsensysteme werden mit einem Zuluftdruck von etwa 1,4 bar und einem Eigenluftverbrauch von ca. 120 Liter pro Stunde betrieben, Werte bei denen sich praktisch keine Rückwirkung auf eine Anzeige der überwachten Größe ergibt. Druckschwankungen der Zuluft zwischen 1,0 bis 1,6 bar haben keinen nennenswerten Einfluß auf Schaltpunkt und Hysterese der Grenzwertsignaleinrichtung.

Die Abbildung der überwachten Größe auf eine Schwenkbewegung der Steuerfahne kann auf die verschiedenste Art und Weise erfolgen. Die in der F i g. 5 dargestellte Übertragung mittels eines an dem Gehäuse schwenkbar gelagerten zweiarmigen Schwenkhebels 59, dessen einer Arm 61 mittels eines Sektorzahnrades 62, das mit einer Zahnung 63 der Schwenkwelle 23 kämmt, eine beispielsweise mit de η Hubweg eines Slellventiles korrelierte Schwenkbewegung seines anderen Schwenkarmes 64 in eine Drehbewegung der Steuerfahne umsetzt, ist lediglich als Beispiel angeführt.

Eine berührungslos und damit weitgehend rückwirkungsfreie Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Grenzwertsignaleinrichtung läßt sich auch mit Hochfrequenz-Abgriffsystemen erreichen, wobei die im Ausgangskreis und im Rückkopplungskreis eines elektrischen Hochfrequenzoszillators enthaltenen Spulen in einer bei Strahl-Fangdüsensystemen entsprechenden Weise auf den Sektorplatten 42 und 43 angeordnet sind. Die von solchen elektrischen oder elektronischen Signalgebern erzeugten elektrischen Ausgangssignale lassen sich besonders einfach mit Hilfe logischer Schaltungseinrichtungen zu den gewünschten Warn-, Stop- oder Steuersignalen verarbeiten. Auch die von pneumatischen Signalgebern wie Strahl-Fangdüsensystemen erzeugten Ausgangssignale können mittels pneumatischer logischer Schaltungsanordnungen entsprechend verarbeitet werden.

Wie bereits erwähnt, kann sich die Funktion der Signalgeber 3 und 4 bei Variation ihres Winkelabstandes und/oder ihrer Anordnung bezüglich der Steuerfahne umkehren, derart, daß in einer ersten Anordnung das erste Signal dann erzeugt wird, wenn die Steuerfahne in den Bereich des ersten Signalgebers gelangt, in einer anderen Anordnung aber dann, wenn sie in den Bereich des zweiten Signalgebers eintritt. Wenn aber die Erzeugung eines bestimmten Signals nicht an die Aktivierung eiri.s ganz bestimmten Signalgebers gebunden ist und lediglich gewährleistet sein muß. daß -, das erste Signa! erzeugt worden ist, bevor das zweite Signal erzeugt wird, so ist es besonders vorteilhaft die verschiedenen Grerr/.wertsignale mit Hilfe logischer Schaltungseinrichtungen von den Ausgangssignalen der Signalgeber abzuleiten. Wird beispielsweise als Warn-

ID signal das Ausgangssignal eines ODER-Gliedes genommen, dem die Ausgangssignale der beiden Signalgeber zugeführt sind und als Stop-Signal das Ausgangssignal eines UND-Gliedes, das nur ein Signal abgibt, wenn beide Signalgeber dasselbe Signal liefern, so wird,

r, unabhängig davon, in welcher Reihenfolge die beiden Signalgeber beaufschlagt werden, das Warnsignal in jedem Fall vor dem Stop-Signal erzeugt, sofern die Signalgeber mit gleichem Wirkungsausgang arbeiten.

Eine logische Schaltungsanordnung, mit der sich die

m erfinduneseemäße Grenzwertsignaleinrichtung nicht nur als Grenzwertsignaleinrichtung, sondern auch in der Art eines Zweipunktreglers verwenden läßt, ist in der Fig.6 dargestellt. In dieser Schaltung sind die Ausgänge 66 und 67 der Signalgeber 3 und 4 mit den Eingängen eines UND-Gliedes 68 verbunden. Der Ausgang 66 des ersten Signalgebers 3 ist weiter mit dem nicht negierten Eingang 69 eines ersten negierten UND-Gliedes 71 verbunden, sowie mit dem negierten Eingang 72 eines zweiten negierten UND-Gliedes 73.

to Der Ausgang des zweiten Signalgebers 4 ist mit dem negierten Eingang 74 des ersten UND-Gliedes 71 und mit dem nicht negierten Eingang 76 des /weiten negierten UND-Gliedes verbunden. Die Ausgänge der beiden negierten UND-Glieder 71 und 73 sind mit den

Γι Eingängen eines ODER-Gliedes 77 verbunden. Es sei angenommen, daß das Ausgangssignal des einen Signalgebers 3 der F i g. 1 von einer logischen 0 in eine logische 1 geändert wird, wenn die Steuerfahne aus der in ausgezogenen Linien dargestellten Ausgangsstellung mit ihrer Radialkantc 16 in den Signalgeber 3 eintritt. In derselben Weise soll sich auch das Ausgangssignal des zweiten Signalgebers 4 ändern, wenn die Stcuerfahne 2 in diesen eintritt. Die Wirkungsweise der Schaltung nach der Fig.6 ist dann die folgende:.)e nach dem, ob

4s nur der eine Signalgeber 3 oder nur der andere Signalgeber 4 als Ausgangssignal eine logische 1 abgibt, ist entweder das Ausgangssignal des ersten negierten UND-Gliedes 71 oder das Ausgangssignal des zweiten negierten UND-Gliedes 73 ebenfalls eine logische I und

so damit in beiden Fällen auch das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 77, dem beide Ausgangssignale der negierten UND-Glieder 71 und 73 zugeführt sind. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 77 kann dann als Warnsignal benutzt werden, ist das Ausgangssignal beider Signalgeber 3 und 4 eine logische 1, also die Steuerfahne der F i g. 1 in einer Stellung, in der die Sektorfahnen 6 und 7 sowohl in den Bereich des ersten als auch in den Bereich des zweiten Signalgebers eingetreten sind, so ist das Ausgangssignal des UND-Gliedes, das als Stop-Signal benutzbar ist, eine logische 1 und das Ausgangssignal des ODER-Gliedes eine logische 0. Da es mit Hilfe der beiden negierten UND-Glieder 71 und 73 möglich ist, zu unterscheiden, welcher der beiden Signalgeber 3 und 4 sein Signalverhalten ändert, können die Ausgangssignale der beiden negierten UND-Glieder 71 und 73 zur Steuerung eines Stellgliedes ausgenutzt werden, das die überwachte Größe in der einen oder anderen Richtung ändert, je

nacii C.in, welcher der beiden Signalgeber 3 ader 4 angesprochen hat. Eine mit einer Schaltung nach der (· i g. 6 ausgestaltete Grenzwertsignaleinrichtung mit einer Anordnung der Steuerfahne und der Signalgeber etwa nach der Fig. 1 kann dann nicht nur /.ur bloßen -, Überwachung, sondern auch als Regler benutzt vei den.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Grenzwertsignaleinricntung zur Überwachung einer veränderlichen Größe mit mindestens einer im wesentlichen kreissektorförmigen, an einer Schwenkwelle befestigten Steuerfahne, deren Schwenkwinkel zu der überwachten Größe proportional ist, und in deren Schwenkbereich zwei Signalgeber in einem Winkelabstand voneinander angeordnet sind, wobei jeder der Signalgeber ein erstes Signal abgibt, wenn sich die Steuerfahne in seinem Bereich befindet und ein zweites, von dem ersten verschiedenes Signal wenn die Steuerfahne aus seinem Bereich ausgetreten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfahne (2) in an is sich bekannter Weise aus zwei um die Schwenkachse (1) der Steuerfahne (2) schwenkbaren und in beliebigen Winkelstellungen zueinander an der Schwenkwelle (23) festlegbaren Sektorfahnen (6 und

7) besteht, daß auch die Signalgeber (3, 4) um die Schwenkachse der Steuerfahne (2) schwenkbar und in verschiedenen durch die von der Achse (1) zu den Signalgebern (2, 3) verlaufenden Radialstrahlen definierten Winkelstellungen feststellbar sind, wobei die Signalgeber (3,4) mit radial zu der Schwenkachse verlaufenden Grenzwertzeigern (28,29) versehen sind, deren Richtung zusammenfällt, wenn der Winkelabstand der Signalgebe,- (3, 4) 180° beträgt und daß die Schwenkbereiche der Grenzwertzeiger sich überlappen können. ^w

2. Grenzwertsignaleinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sektorfahnen (6,7) eine »Vinkelbreite von 90° aufweisen.

3. GrenzwertsignaleinrichttJ"g nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurrh gekennzeichnet, daß die ^r' Ausgangsstellung der Steuerfahr "(2) so gewählt ist, daß das Ausgangssignal der Signalgeber (3, 4) in einer einem mittleren Wert der überwachten Größe entsprechenden Stellung der Steuerfahne (2) gleich ist. ««

4. Grenzwertsignaleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalausgänge der Signalgeber (3, 4) mit einem UND-Glied (68) und mit einem ODER-Glied (77) verbunden sind und daß die Eingangssi- ^v' gnale des ODER-Gliedes (77) die Ausgangssignale zweier negierter UND-Glieder (71, 73) sind, deren einer, nicht negierter Eingang (69 bzw. 76) mit jeweils einem der Signalgeber (3 bzw. 4) und deren negierter Eingang (74 bzw. 72) jeweils mit dem ^r>0 anderen Signalgeber (4 bzw. 3) verbunden ist und daß die Ausgangssignale der negierten UND-Glieder (71,73) an eigenen Ausgängen abgreifbar sind.

5. Grenzwertsignaleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche I bis 4, dadurch ^r'^r> gekennzeichnet, daß als Signalgeber an sich bekannte pneumatisch arbeitende Strahl-Fangdüsen-Systeme mit auf verschiedenen Seiten der Schwenkebene der Steuerfahne (2) angeordneten Strahldüsen (57, 58) und Fangdüsen (59, 61) ^M verwendet sind.