DE2659452C2

DE2659452C2 - Pressostat mit einem Sicherheitszusatzbalg

Info

Publication number: DE2659452C2
Application number: DE19762659452
Authority: DE
Inventors: Asger Nordborg Kraemer (Daenemark)
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1976-12-30
Publication date: 1979-03-15
Also published as: DK564577A; AT370893B; ATA858177A; JPS5640290B2; DE2659452B1; DK144167C; FR2376311A1; DK144167B; CH622379A5; FR2376311B1; JPS5385475A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Pressostaten mit einem Gehäuse, einem Arbeitsbalg, einem diesen umgebenden Zusatzbalg, die beide je durch einen beweglichen Boden abgeschlossen und am anderen Ende gehäusefest gehalten sind, und einem federbelasteten Stellglied, das fest oder kraftschlüssig mit den Balgböden verbunden ist, wobei ein vom Arbeitsbalg begrenzter Arbeitsraum unter Arbeitsdruck und ein von beiden Balgen begrenzter, nach außen abgeschlossener Überwachungsraum unter einem niedrigeren, vorzugsweise einem unterhalb des atmosphärischen Drucks liegenden Überwachungsdruck steht.

Bei einem solchen bekannten Pressostaten hat der Zusatzbalg eine größere Bodenfläche als der Arbeitsbalg. Wenn der Arbeitsbalg bricht und daher auch im Überwachungsraum Arbeitsdruck herrscht, geht das Stellglied gegen die Kraft der Feder in eine Stellung, die bei nichtbeschädigten Arbeitsbalg einem sehr viel höheren Druck entsprechen würde. Hierdurch kann beispielsweise ein Stromkreis unterbrochen werden. Wenn der Überwachungsraum unter Unterdruck steht, tritt ein ähnlicher Effekt auch dann auf, wenn der Zusatzbalg bricht und daher im Überwachungsraum nunmehr der atomosphärische Druck herrscht.

Schwierigkeiten treten jedoch auf, wenn der Arbeitsbale bricht, weil im zu überwachenden System ein zu hoher Arbeitsdruck herrscht, weil derjenige Druck, der den Arbeitsbalg zerstört, erst recht den größeren Zusatzbalg brechen läßt. Dann ist die Anlage undicht, was in vielen Fällen unbedingt verhindert werden muß, zum Beispiel bei Heißdampf-Kesselanlagen oder bei Kälteanlagen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Pressostaten der eingangs beschriebenen Art anzugeben, der auch dann dicht bleibt wenn der

ίο Arbeitsbalg aufgrund eines zu hohen Arbeitsdruckes zerstört werden sollte.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse eine den Zusatzbalg umgebende Umfangswand und eine parallel zu den Balgböden

verlaufende Stirnwand mit einer Öffnung für den Durchtritt des Stellgliedes aufweist, und daß der Zusatzbalg so weich ist, daß er sich bei Auftreten eines Überdruckes im Überwachungsraum an Umfangswand und Stirnwand anlegt.

Bei dieser Konstruktion ist der Zusatzbalg so weich, daß er sich unter dem Einfluß eines Überdrucks, welcher den Arbeitsbalg zerstört, aufweitet, bis er mit seiner Umfangsfläche an der Umfangswand und mit seinem Boden an der Stirnwand abgestützt ist. In dieser Lage vermag der Zusatzbalg außerordentlich hohen Drücken standzuhalten, da diese Drücke im wesentlichen von Umfangswand und Stirnwand aufgenommen werden. Zwar ist der Zusatzbalg, der den normalerweise im Überwachungsraum herrschenden Druck ohne weiteres auszuhaken vermag, nach einer solchen Verformung in der Regel nicht mehr brauchbar. Dies ist jedoch zulässig, da er seine Dichtfunktion bei Überdruck einwandfrei ausübt und anschließend der Pressostat wegen des zerstörten Arbeitsbalges ohnehin ausgewechselt werden muß.

Die einzige kritische Stelle liegt im Bereich der Stirnwandöffnung, die für den Durchtritt des Stellgliedes vorgesehen sein muß. Es bereitet aber keine Schwierigkeiten, den Pressostaten so auszulegen, daß die Dichtfunktion hierdurch nicht leidet. Insbesondere kann der Boden des Zusatzbalges zumindest im Bereich der Stirnwandöffnung so dick sein, daß er mindestens dem vierfachen Wert des maximalen Arbeitsdruckes standhält. Die Stirnwandöffnung kann immer genügend klein gehalten werden, damit noch eine ausreichende Abstützung erfolgt. In der Praxis lassen sich bei optimaler Auslegung Überdrücke vom fünf- oder sechsfachen Wert des maximalen Arbeitsdrucks oder mehr abdichten.

so Die Herstellung solcher weichen Zusatzbalgen ist verhältnismäßig einfach. Beispielsweise können sie aus Stahl bestehen, der durch eine Wärmebehandlung weich gemacht worden ist.

In konstruktiver Hinsicht kann das Gehäuse einen Napf aufweisen, an dessen Boden die beiden konzentrisch zueinander angeordneten Balgen befestigt sind, dessen Wand die Umfangswand bildet und der durch einen die Stirnwand bildenden Deckel abgedeckt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Pressostaten im Schnitt während des Normalbetriebs und
F i g. 2 den Pressostaten der F i g. 2 bei Überdruck im

Überwachungsraum.

In einem Gehäuse t befindet sich ein Arbeitsbalg 2 mit einem Boden 3 und ein ihn umgebender Zusatzbalg 4 mit einem Boden 5. Das Gehäuse besteht aus einem

Napf 6, der einen Boden 7 und eine Umfangswand 8 aufweist, sowie einen diesen Napf abdeckenden Deckel, der eine Stirnwand 9 bildet. Der Arbeitsbalg 2 und der Zusatzbalg 4 sind mit ihren den Böden gegenüberliegenden Enden 10 und 11 am Boden 7 des Gehäusenapfes 6 befestigt. Der Arbeitsbalg 2 begrenzt einen Arbeitsraum 12, der über eine Bohrung 13 in einem Gewindestutzen 14 mit dem zu überwachenden Systen.> verbunden ist Zwischen den beiden Balgen 2 und 4 befindet sich ein Überwachungsraum 15, in welchem Unterdruck to herrscht, der also geringer ist als der atmosphärische Druck.

In einem Aufsatz 16 ist ein Mikroschalter 17 angeordnet. Er wird von einem Stellglied 18 betätigt, das in einem Lager 19 einer Zwischenwand 20 des Aufsatzes 16 geführt und durch eine Druckfeder 21 derart belastet ist, daß es kraftschlüssig auf dem Boden 5 des Zusatzbalges 4 aufsitzt. Da im Überwachungsraum 15 Unterdruck herrscht, ist auch eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Boden 3 des Arbeitsbalges 2 gegeben. Die Feder 21 Stützt sich auf einem Teller 22 ab, der in nicht veranschaulichter Weise zur Einstellung der Feder verschraubbar ist. Das Stellglied greift durch eine öffnung 23 der Stirnwand 9.

Der Arbeitsbalg 2 besteht aus rostfreiem Stahl, der in üblicher Weise derart gehärtet ist, daß der Arbeitsbalg eine ausreichende Stabilität sowie eine gewisse Federeigenschaft hat. Der Zusatzbalg 4 besteht ebenfalls aus rostfreiem Stahl, ist aber durch eine Wärmebehandlung, insbesondere Glühen, weichgemacht, so daß er weder eine ausreichende Festigkeit noch eine maßgebende Federeigenschaf? besitzt.

Ein solcher Pressostat arbeitet nahezu wie ein Pressostat ohne Zusatzbalg, weil die Federwirkung des Zusatzbalges praktisch nicht ins Gewicht fällt und weil der Druck im Überwachungsraum 15 verhältnismäßig klein ist und sich über den Arbeitsweg kaum ändert.

Wenn nun aber der Arbeitsbalg infolge eines Überdrucks ein Leck 24 erhält und daher auch im Überwachungsraum 15 dieser Überdruck herrscht, weitet sich der Zusatzbalg 4 auf, bis er mit dem Boden 5 an der Stirnwand 9 und mit seiner Umfangsfläche an der Umfangswand 8 anliegt. Wenn er auf diese Weise abgestützt ist, kann er außerordentlich große Überdrükke sicher abdichten. Bei einer Ausführungsform betrug der maximale Arbeitsdruck, bei dem der Arbeitsbalg 2 platzt, 20 bar. Der Zusatzbalg konnte jedoch Überdrükke bis 100 bar sicher abdichten.

In der Zeichnung ist veranschaulicht, daß die Stirnwandöffnung 23 recht klein ist; ihr Durchmesser ist knapp doppelt so groß wie der Durchmesser des Stellgliedes 18. Außerdem hat der Boden 5 des Zusatzbalges 4 eine ausreichend große Dicke, damit er trotz der fehlenden Abstützung im Bereich der Stirnwandöffnung 23 nicht übermäßig belastet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pressostat mit einem Gehäuse, einem Arbeitsbalg, einem diesen umgebenden Zusatzbalg, die beide je durch einen beweglichen Boden abgeschlossen und am anderen Ende gehäusefest gehalten sind, und einem federbelasteten Stellglied, das fest oder kraftschlüssig mit den Balgboden verbunden ist, wobei ein vom Arbeitsbalg begrenzter Arbeitsraum unter Arbeitsdruck und ein von beiden Balgen begrenzter, nach außen abgeschlossener Überwachungsraum unter einem niedrigen, vorzugsweise einem unterhalb des atmosphärischen Drucks liegenden Überwachungsdruck steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) eine den Zusatzbalg (4) umgebende Umfangswand (8) und eine parallel zu den Balgböden (3, 5) verlaufende Stirnwand (9) mit einer Öffnung (23) für den Durchtritt des Stellgliedes (18) aufweist, und daß der Zusatzbalg so weich ist, daß er sich bei Auftreten eines Überdruckes im Überwachungsraum an Umfangswand und Stirnwand anlegt

2. Pressostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (5) des Zusatzbalges (4) zumindest im Bereich der Stirnwandöffnung (23) so dick ist, daß er mindestens dem vierfachen Wert des maximalen Arbeitsdruckes standhält.

3. Pressostat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzbalg (4) aus Stahl besteht, der durch eine Wärmebehandlung weich gemacht ist.

4. Pressostat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen Napf (6) aufweist, an dessen Boden (7) die beiden konzentrisch zueinander angeordneten Balgen (2,4) befestigt sind, dessen Wand die Umfangswand (8) bildet und der durch einen die Stirnwand (9) bildenden Deckel abgedeckt ist.