DE2703590A1 - Auf druckdifferenzen ansprechende steuervorrichtung - Google Patents

Description

Ranco Incorporated, Columbus, Ohio/USA Auf Druckdifferenzen ansprechende Steuervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine auf Druckdifferenzen ansprechende Steuervorrichtung, insbesondere eine Steuervorrichtung, die auf extrem kleine Druckdifferenzhöhen eines Fluidmittels anspricht.

Steuervorrichtungen, die auf ertastete Änderungen von Druckdifferenzen eines Fluidmittels ansprechen, gibt es in verschiedenen Arten. Derartige Steuervorrichtungen enthalten häufig elektrische Schalter, Fluidfluß-Steuerventile oder andere derartige Vorrichtungen, die von Druckdifferenzen des Fluidmittels betätigt werden, welche das Vorhandensein irgendeines physikalischen Zustandes kenntlich machen.

Es gibt eine Anzahl von Einsatzgebieten, wo es erwünscht ist, extrem niedrige Druckdifferenzen eines Fluids zu ertasten und eine Steuerfunktion auszuführen. Ein Beispiel für ein derartiges Anwendungsgebiet ist ein typischer Haushaltskühlschrank mit eine» kleinen Ventilator zur Umwälzung der Luft an Kühlschlangen zur Luftkühlung vorbei. Feuchtigkeit in der Luft neigt dazu, aus den Kühlschlangen zu kondensieren und Eis oder Reif zu bilden, welcher die Kühlfähigkeit der Schlangen gegenüber Luft behindert und folglich den Wirkungsgrad des Kühlschranks oder Kühlgerätes herabsetzt. Der Wirkungsgrad der Kühleinheit kann optimal ausge-

709831/0755

legt werden, indem eine Ansammlung von Eis oder Reif auf den Kühlschlangen sofort ertastet wird und das Kühlgerät "enteist" wird.

Die fortwährende Bildung von Eis oder Reif auf den Schlangen verkleinert nach und nach die Strömungsleistung der Luft an ihnen vorbei, und folglich wird das Vorhandensein von Eis auf den Schlangen erkenntlich durch eine Änderung der Luftdruckdifferenz an den Schlangen. Die Ermittlung der Luftdruckdifferenz an den Kühlschlangen ist folglich ein Weg zur Bestimmung, ob das Kühlgerät enteist werden soll. Zur Durchführung dieser Funktion wurden bereits Steuervorrichtungen vorgeschlagen.

Bei den erwähnten Anwendungen muß die Steuervorrichtung durch Kräfte betätigt werden, die von geringen Druckdifferenzen erzeugt werden. Um ein deutliches Ansprechen auf kleine Druckdifferenzen zu geWhleisten, muß die Steuervorrichtung entweder so aufgebaut sein, daß die Druckdifferenz über eine relativ große Fläche verteilt wird, um eine entsprechend große Steuerkraft zu erzeugen, oder muß in der Lage sein, präzise und zuverlässig auf äußerst kleine Kräfte anzusprechen.

Allgemein können Steuervorrichtungen für Massenartikel wie Kühlgeräte nicht groß sein, weil in den Geräten ein beschränkter Raum zur Verfügung steht. Steuervorrichtungen, die auf großen Druckbereichen beruhen, auf die kleine Druckdifferenzen einwirken, um die Betätigungskräfte zu erzeugen, sind daher praktisch nicht möglich.

Relativ kleine Steuervorrichtungen zur Ertastung von Druckdifferenzen beruhen häufig auf der Anwendung einer flexiblen Membran, an der die Druckdifferenz aufgebaut wird, um eine Betätigungskraft auf die Membran auszuüben. Die Membranen sind gewöhnlich aus Gummi oder gummiähnlichem Plastikmaterial hergestellt und an ihrem Umfang befestigt. An der Membran ist gewöhnlich eine Platte oder ein Stutzen befestigt, um die Betätigungskräfte von der Mem-

709831/0755

bran auf ein Steuerelement zu übertragen, beispielsweise ein Ventil- oder Schaltelement. Bekannte Vorrichtungen, bei denen Membranbetätigungselemente verwendet werden, sind beispielsweise in den US-Patentschriften 2 229 740 (Helmore, 28. Januar 1941), 3 066 496 (Jokela, 4. Dezember 1962), 3 3CX) 703 (Gold et al., 24. Januar 1967) und 3 359 388 (Houser et al., 19. Dezember 1967) beschrieben.

Es sind auch schon Steuervorrichtungen beschrieben worden, bei denen aufblasbare Betätigungselemente verwendet werden. Bei diesen Vorrichtungen wurden im wesentlichen ballonähnliche Betätigungselemente anstelle der Membranen verwendet, und die Betäfcpingselemente dehnen sich elastisch aus durch die Anwendung der Druckdifferenz und gelangen in Eingriff mit beweglichen Steuerelementen. Die Steuerelemente wiederum führen Steuerfunktionen aus, durch-eine Gleit- oder Schwenkbewegung, die von den Betätigungselementen auf sie übertragen werden. Bekannte Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise in den US-Patentschriften 1 942 040 (Wolff, 22. Januar 1934), 2 795 668 (Puckett, 11. Juni 1957) und 3 247 341 (Kizilos, 19. April 1966) beschrieben.

Die Betätigung dieser Art von Steuervorrichtungen durch extrem kleine Druckdifferenzen (beispielsweise 1,27 mm Wasser oder weniger bzw. 0,138x10*" bar) !stiegen einer Anzahl von Schwierigkeiten nicht möglich. Erstens ist die Masse der Membran, Platte und/ oder der zugeordneten Teile, die während der Betätigung der Steuervorrichtung bewegt werden müssen, so groß bezüglich der verfügbaren Kraft, daß diese Steuervorrichtungen nicht die geeignete Empfindlichkeit aufweisen. Zweitens sind die Reibungsverluste in diesen Vorrichtungen relativ groß im Vergleich zu den verfügbaren Kräften. Drittens sind die Reibungsverluste von einem Betätigungszyklus zum anderen nicht gleich, so daß die Genauigkeit und Wiederholbarkeit bei diesen Vorrichtungen verschlechtert werden. Ferner sind viele dieser Vorrichtungen lageempfindlich insofern, als die Druckdifferenzwerte, auf die sie ansprechen, sich

709831/0755

je nach Lage bzw. Orientierung der Vorrichtung ändern, und zwar hauptsächlich wegen der unterschiedlichen Einwirkungen der Schwerkraft auf das Druckempfindliche Element und die zugeordneten Komponenten. Ferner sind viele bekannte Steuervorrichtungen derart aufgebaut, daß zunehmend größere Druckdifferenzen ertastet werden müssen, damit genügend Kraft für eine vollständige Steuerungsfunktion der Vorrichtung zur Verfügung steht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine auf Druckdifferenzen ansprechende Steuervorrichtung zu schaffen, die klein, hochempfindlich und relativ preiswert ist und für allgemeine Anwendungszwecke bei Massenartikeln geeignet ist.

Diese Aufgabe wird durch eine auf Druckdifferenzen ansprechende Steuervorrichtung gelöst, die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch ein Lagerungsgehäuse, das eine Gegenkraftoberfläche aufweist, ein Steuerelement, das von dem Lagerungsgehäuse getragen wird und relativ zu der Gegenkraftoberfläche zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung beweglich ist, wobei das Steuerelement in die erste Stellung vorgespannt ist, eine Blase, die wirkungsmäßig zwischen das Steuerelement und die Gegenkraftoberfläche gelegt ist und eine Bewegung des Steuerelements aus der ersten in die zweite Stellung bewirkt, wobei die Blase wenigstens teilweise aus einem geschmeidigen Folienmaterial gebildet ist und so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie ohne elastische Deformierung des Folienmaterials auf ein vorbestimmtes Volumen aufgebläht werden kann und eine Leitungseinrichtung zur Verbindung der Innenseite der Blase mit einer Fluidmittelquelle derart, daß die Blase auf das vorbestimmte Volumen aufgebläht wird, wenn die Druckhöhe des Fluidmittels in der Blase den Umgebungsdruck um die Blase herum überschreitet, wobei die Blase mit dem Steuerelement in Eingriff gelangt und Kräfte darauf überträgt zur Bewegung des Steuerelements in die zweite Stellung, wenn das Volumen der Blase wesentlich kleiner ist als das vorbestimmte Volumen.

709831/0755

270359Q

Die erfindungsgemäße, auf Druckdifferenzen von Fluidmitteln ansprechende Steuervorrichtung ist so konstruiert und angeordnet, daß sie zuverlässig extrem kleine Druckdifferenzen ertastet und darauf anspricht und doch kompakt ist und aus relativ kostengün^ stigen und leicht verfügbaren Teilen aufgebaut sowie kostengünstig in der Herstellung.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Steuervorrichtung ein Lagergehäuse mit einer Abstützfläche, ein Steuerelement, das beweglich bezüglich zur Abstützfläche gelagert ist, und ein auf Druckdifferenzen ansprechendes Betätigungselement, das zwischen der Abstützfläche und dem Steuerelement zur Bewegung desselben wirksam wird.

Das Betätigungselement enthält eine Blase oder einen Balg, der aus geschmeidigem, äußerst dünnem Filmmaterial gebildet ist, und ein Leitungsteil zur Verbindung der Innenseite des Balgs mit einer Fluidmittel-Druckquelle, die sich relativ zu dem Fluidmittel-Druck in dem Balg ändern kann. Das Balgvolumen ändert sich unabhängig von Druckdifferenzen zwischen der Quelle und den UmgebungsfMdmitteln, und während das Balgvolumen zunimmt, gelangt das Steuerelement in Eingriff mit diesem. Die Druckdifferenz wirkt auf das Steuerelement über die Balgwandung, was dazu führt, daß das Steuerelement zur Einleitung einer Steuerbewegung bewegt wird.

Der Balg oder die Blase ist vorzugsweise ein aufblasbares tütenähnliches Gebilde mit einer Hauptfläche, die sich entlang der Abstützoberfläche erstreckt, und einem Außenumfang, der wenigstens größtenteils freiliegt und frei beweglich ist bezüglich des Lagergehäuses, sowie einer zweiten Hauptfläche, die mit dem Steuerelement bei Ausdehnung der Blase. Das Blasenvolumen ist relativ groß, so daß diese zur Bewegung des Steuerelements in seine Bewegungsendstellung ohne spürbare Dehnung des filmähnlichen Blasenmaterials aufblähbar ist.

709831/0755

JtD <

Durch den Aufbau der Blase werden Verluste beim Aufblasen minimal gehalten, so daß die Genauigkeit und die Empfindlichkeit der Steuervorrichtung gegenüber kleinen Druckdifferenzen maximal groß wird. Das Blasenmaterial ist eine dünne (beispielsweise 0,025 bis 0,032 mm), äußerst geschmeidige Filmschicht mit geringer Dichte und biaxialer Orientierung. Die Biegefähigkeit des Materials ist praktisch temperaturunabhängig über den normalen Temperaturbereich der Atmosphäre (beispielsweise von -6,6 bis + 38°C). Das Material ist antistatisch, so daß es nicht aufgrund von statischen elektrischen Ladungen zusammenhängt, und weist einen niedrigen Gleitreibungskoeffizienten bezüglich des Steuerelements auf. Diese Eigenschaften gewährleisten es, daß Verluste, wie sie beispielsweise aufgrund von Reibung beim Entfalten der Blase, von Reibungswiderständen bei der Relativbewegung zwischen der Blase und dem Steuerelement und beim Aufblähen der Blase auftreten, sehr gering sind und von einem Betätigungszyklus der Vorrichtung zum anderen im wesentlichen dieselben sind.

Das Leitungsstück des Betätigungselements hält die Blase in ihrer Stellung bezüglich des Gehäuses, ohne daß der Blasenumfang spürbar von dem Gehäuse eingezwängt wird. Das Leitungsstück und die Blase sind für einen leichten und schnellen Zusammenbau konstruiert und stehen zu dem Gehäuse derart in Beziehung, daß ein Leck aus der Blase oder in diese hinein wirkungsvoll verhindert wird, wenn das Betätigungselement mit dem Gehäuse zusammengesetzt wird.

Blase und Steuerelement wirken dermaßen zusammen, daß bei Aufblähung der Blase ein Kraftverstärkungseffekt dadurch erreicht wird, daß die Blase mit dem Steuerelement über Druckflächen in Berührung gelangt, die bei Erhöhung der Druckdifferenz größer werden. Das Steuerelement ist vorzugsweise aus Blattmaterial gebildet, das eine relativ große Oberfläche zum Eingriff mit dem Betätigungselement aufweist. Während die Blase aufgebläht wird, berührt eine ihrer Oberflächen zuerst das Steuerelement an einer

709831 /0755

kleinen Fläche. Eine kleine Betätigungskraft wird auf das Steuerelement übertragen und bewirkt eine geringfügige Bewegung desselben. Eine weitere Aufblähung des Blasenvolumens, die sich aus einer Erhöhung der ertasteten Druckdifferenz ergibt, bewirkt, daß die Blase mit dem Steuerelement über eine zunehmende Fläche in Eingriff gelangt. Dies ergibt eine zunehmende Betätigungskraft, die an dem Steuerelement auf einer zunehmenden Oberfläche ausgeübt wird, obwohl das Steuerelement dazu neigt, sich von der Blase fortzubewegen.

Das Steuerelement ist vorzugsweise aus Federmaterial hergestellt und an dem Gehäuse freitragend befestigt. Die Aufwendung der Betätigungskraft an dem Steuerelement aufgrund des Fluidmitteldrucks in der Blase wird über eine beträchtliche Länge des Steuerelements verteilt. Die aufgewandte Kraft biegt das Steuerelement somit bogenförmig entlang einem zunehmenden Teil seiner Ausdehnung, während die Blase sich aufbläht, und verstärkt wirkungsvoll die Bewegung des vorstehenden Steuerelementendes. Die freitragende Lagerung des Steuerelements führt zur Ausschaltung von Reibungsverlusten, die sonst vorhanden sein könnten, wenn das Steuerelement an dem Gehäuse angelenkt wäre.

Das Steuerelement ist mit ausgeschnittenen Teilen ausgebildet, so daß sein Gewicht minimal gehalten wird. Die Blase kann sich durch die Ausschnitte hindurch über die Ebene des Steuerelements hinaus ausdehnen, so daß die Dehnfestigkeit des Blasenmaterials in einem gewissen Maße zur Bewegung des Steuerelements beiträgt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Steuervorrichtung einen elektrischen Steuerschalter, und das Steuerelement bildet einen beweglichen Kontaktgeber des Schalters. Das Steuerelement ist an einem Ende an dem Gehäuse befestigt und erstreckt sich längs der Blase. Bei Änderung des Blasenvolumens bewegt sich das vorstehende Ende des Steuerelements, welches ei-

709831/075$

nen Schalterkontakt bildet, relativ zu dem Gehäuse zum Offnen und Schließen des Schalters.

Das Steuerelement ist einem zweiten vorstehenden elastischen Schaltelement zugeordnet, das derart aufgebaut und angeordnet ist, daß unabhängig von der Montagestellung der Steuervorrichtung die durch Schwerkraft verursachten Auslenkungen der Schalterelemente konsistent bzw. praktisch dieselben sind. Die Druckdifferenzgröße, auf die die Steuervorrichtung eingestellt ist, wird somit von der Orientierung der Vorrichtung praktisch nicht beeinflußt.

Das Schaltelement ist einstellbar an dem Gehäuse gelagert, und es ist ein Einstellmechanismus für das Schaltelement vorgesehen, welches eine präzise Einstellung des zweiten Schaltelements bezüglich des Steuerelements ermöglicht. Dadurch wird wiederum eine präzise Einstellung der Druckdifferenzgrößen, auf die die Vorrichtung anspricht, ermöglicht.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teiles eines Kühlsystems mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Steuervorrichtung, wobei bestimmte Teile weggebrochen und andere Teile im Schnitt dargestellt sind;

Fig. 3 eine Schnittansicht der in Fig. 2 gezeigten Steuervorrichtung im wesentlichen längs Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht der in Fig. 2 gezeigten Steuervorrichtung im wesentlichen längs Linie 4-4 in Fig. 2;

709831/0755

270359Q

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Teiles der in Fig. 2 gezeigten Steuervorrichtung;

Fig. 6 eine Schnittansicht längs Linie 6-6 in Fig. 5; und

Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung.

Ein Teil eines Kühlsystems 10 mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Figur 1 gezeigt und enthält eine Kühlschlange 12, die in einer Führung oder einem Kanal 14 angeordnet ist, durch den Luft mittels eines Ventilators 16 umgewälzt wird, einen Enteiser 18 zur Entfernung von Eis oder Reif von den Schlangen 12 und eine Steuervorrichtung 20 zur Einleitung des Enteisungsvorgangee.

Die Kühleinheit 10 kann in irgendeiner geeigneten Weise aufgebaut sein, für die vorliegende Beschreibung wird jedoch angenommen, daß es eine mechanische Kompressor-, Verdichter- oder Verdampferkühleinheit enthält und daß die Kühlschlange 12 vom Verdampfer der Einheit gebildet wird. Typische Kühlschlangen sind aus einem schlangenförmig angeordneten wärmeleitenden Metallrohr gebildet, durch das das Kühlmittel fließt. Das Rohr wird durch das/umlaufende Kühlmittel deutlich unter der Gefriertemperatur des Wassers gehalten. Während Luft an der Kühlschlange vorbeistreicht, wird diese abgekühlt, und die Feuchtigkeit in der Luft wird auf der kalten Oberfläche der Kühlschlange kondensiert. Die kondensierte Feuchtigkeit gefriert, und nach einer gewissen Zeit sammeln sich Eis und Reif auf den Kühlschlangen an und verschlechtern den Wirkungsgrad der Kühleinheit.

Während Eis oder Reif auf der Kühlschlange 12 aufgebaut werden, wird der Luftstrom durch diese hindurch gehemmt. Die Hemmung des Luftstromes an der Kühlschlange 12 bewirkt eine Erhöhung des Luft-

709831/0755

•AH'

druckes in der Führung stromaufwärts von der Kühlschlange verglichen mit dem Luftdruck in der Führung stromabwärts von der Kühlschlange. Die Größe der Druckdifferenz an der Kühlschlange ist ein Maß für die daran vorhandene Eis- oder Reif menge.

Die Steuervorrichtung 2O ist eine auf Druckdifferenzen ansprechende Steuervorrichtung, die druckmäßig mit der Luft stromaufwärts und stromabwärts von der Kühlschlange 12 über Druckübertragungsleitungen 22, 24 in Verbindung steht. Wenn genügend Eis oder Reif an der Kühlschlange 12 angesammelt ist, so bewirkt die von der Vorrichtung 20 ermittelte Druckdifferenz, daß diese den Enteiser 18 in Betrieb setzt. Wenn das Enteisen beendet ist, so setzt eine andere geeignete Vorrichtung, beispielsweise ein Thermostat, den Enteiser außer Betrieb.

Der Enteiser 18 kann irgendeinen geeigneten herkömmlichen Aufbau aufweisen, beispielsweise ein Kühlmittelfluß-Umkehrventil und die zugeordneten Bauteile und wird daher im einzelnen nicht beschrieben. Es genügt die Feststellung, daß der Enteiser so aufgebaut und angeordnet ist, daß er elektrisch in Betrieb gesetzt wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Steuervorrichtung 20 ist in den Figuren 2 bis 4 gezeigt und enthält eine Gehäuseeinheit 30 zur Lagerung eines auf Druckdifferenzen ansprechenden Betätigungselements 34 und eines zugeordneten Steuerschalters 35 sowie einer Enteisungssteuereinheit 36. Das Betätigungselement 34 betätigt den Steuerschalter 35 in Abhängigkeit von einem vorbestimmten, niedrigen Differenzdruck an der Kühlschlange 12. Der Steuerschalter 35 wird somit betätigt, wenn eine vorbestimmte Menge Eis oder Reif auf der Kühlschlange 12 ermittelt wird, und betätigt wiederum die Enteisungssteuereinheit 36. Die Enteisungssteuereinheit spricht auf die Betätigung des Schalters 35 an und löst den Betrieb des Enteisers 18 aus.

709831/0755

Durch die Gehäuseeinheit 30 sind das Betätigungselement 34 und der Steuerschalter 35 In einer Gehäusekaminer und die Enteisungssteuereinheit 36 in einer zweiten Gehäusekammer gelagert, wobei die Gehäusekammern dicht voneinander getrennt und elektrisch voneinander isoliert sind. Die Gehäuseeinheit 30 enthält vorzugsweise einen Gehäusekörper 42, der aus einem in den Abmessungen stabilen, stark dielektrischen Plastikmaterial (beispielsweise Bakelit) gebildet ist und gegenüberliegende, einander zugewandte Ausnehmungen 44, 46 begrenzt. Die Ausnehmung 44 wird durch eine Gegenkraft- bzw. Abstützoberfläche 50 und eine um diese herumgelegte Umfangswandung 52 begrenzt. Angeformte Druckstutzen 56, stehen an dem Gehäusekörper 42 vor und begrenzen jeweils Kanäle 58 bzw. 59, über die der Luftdruck über Leitungen 22 bzw. 24 mit der Ausnehmung 44 in Verbindung steht. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Kanal 59 ein herkömmliches Luftfilterelement 60 angeordnet, um den Eintritt von Teilchen in die Ausnehmung 44 zu verhindern.

Das Betätigungselement 34 und die Schalteinheit 35 sind an der Ausnehmung 44 in dem Gehäusekörper eingebaut, und eine Plastikabdeckplatte 54 ist gegenüber der Abstützoberfläche 50 dichtend über die offene Seite der Ausnehmung gelegt.

Die Ausnehmung 46 ist aus einem Bodenwandungsteil 62 und einer umfangswandung 64 gebildet, die sich um die Bodenwandung 62 herum erstreckt. Die Enteisungssteuereinheit 36 ist in die Ausnehmung 46 eingebaut, und die Ausnehmung ist durch eine dielektrische Plastikabdeckplatte 66 verschlossen.

Der gezeigte Gehäusekörper 42 ist mit Montageschlitzen 68 versehen, die mit Köpfen versehene Montageschrauben oder dergleichen (nicht dargestellt) zur Anbringung der Steuervorrichtung an der gewünschten Montagestelle aufnehmen.

709831/0755

2703B90

Das Betätigungselement 34 betätigt die Schaltereinheit 35 in Abhängigkeit von äußerst kleinen ertasteten Druckdifferenzen; bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement aus einer aufblähbaren Blase 70 und einem zugeordneten Leitungsstück 72 gebildet, das die Blase 70 mit der Gehäuseeinheit 30 verbindet. Die Blase 70 ist ein aufblähbares tütenähnliches Teil, das aus einem Paar rechteckiger Folienstücke 74, 76 aus Blattmaterial zur Bildung der Blase gebildet ist, welche entlang dem rechtwinkligen ümfangsrand 78 miteinander durch Hitzeeinwirkung verschweißt sind. Der Rand 78 ist in der Gehäuseeinheit 30 untergebracht und unterliegt bezüglich einer Bewegung relativ zu der Gehäuseeinheit keinen Zwangseinflüssen.

Das Leitungsstück 72 befestigt die Blase 70 an der Gehäuseeinheit 30 ohne spürbare Behinderung der Blase bezüglich einer Bewegung relativ zu dem Gehäuse und verbindet das Innere der Blase mit dem Luftdruck auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Kühlschlange. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält das Leitungsstück 72 einen rohrförmigen zylindrischen Körper 80 und einen verbreiterten flanschähnlichen Kopf 82 (siehe Figur 7). Der Kopf 82 ist in der Blase 70 angeordnet, und der Körper 80 steht über eine kreisförmige öffnung 84 in der Blasenwandung 76 hinaus. Die öffnung 84 weist einen wesentlich kleineren Durchmesser auf als der Kopf 82, und das Leitungsstück 72 und die Blase sind miteinander verbunden durch Einsetzen des Kopfes 82 durch die öffnung 84 hindurch, ähnlich wie ein Knopf durch ein Knopfloch eingeführt wird.

Wenn das Leitungsstück 72 in die Blase eingesetzt wird, so kann die öffnung 84 den Umfang des Körpers 80 elastisch umgreifen, um eine Abdichtung zwischen der Blase und dem Leitungsstück zu bilden. Der Körper steht in den Kanal 58 im Stutzen 56 vor und gelangt reibungsmäßig damit in Eingriff, und das Material der Folie 76 ist zwischen Kopf 82 und einer Lippe 106, die an der Abstützoberfläche 50 um den Kanal 58 herum gebildet ist, eingeklemmt.

709831/0755

Da die die Blase 70 umgebende Gehäusekammer mit der Führung 14 stromabwärts von der Kühlschlange 12 in Verbindung steht und die Innenseite der Blase 70 mit der Führung 14 stromaufwärts von der Kühlschlange in Verbindung steht, bewirkt der Luftwiderstand an der Kühlschlange, daß der Druck in der Blase größer ist als der Druck um die Blase herum, so daß die Blase aufgebläht wird.

Die Blase 70 ist zwischen die Abstützoberfläche 50 und die Schalteinheit 35 eingesetzt und wird bei Aufblähung zwischen der Oberfläche 50 und der Schaltereinheit 35 zur Betätigung der* selben wirksam. Die Schaltereinheit 35 enthält ein Steuerelement 120, das von dem Betätigungselement 34 betätigbar ist, ein Kontaktelement 122, das mit dem Steuerelement 120 in Eingriff gelangt, so daß die Schaltereinheit geschlossen wird, und einen Einstellmechanismus 123 für das Kontaktelement 122. Das Steuerelement 120 gelangt in Eingriff mit der sich aufblähenden Blase und wird in Richtung auf das Kontaktelement 122 bewegt, bis bei einem vorbestimmten ertasteten Druckdifferenzwert die Elemente 120 und 122 sich berühren und folglich die Schaltereinheit 35 geschlossen wird. Der Einstellmechanismus 123 beeinflußt die Stellung des Kontaktelements 122 zur Regelung des Druckdifferenzwertes, bei dem die Elemente 120, 122 in Eingriff gelangen.

Das Steuerelement 120 ist vorzugsweise aus einem dünnen Blatt Berylliumkupfer-Federmaterial gebildet, mit ausgeschnittenen Teilen, die parallele Montagefüße 124, 125 begrenzen, welche jeweils durch Befestigungselemente 128 an dem Gehäusekörper 42 befestigt sind. Ein kreisförmig gebogenes Endstück 130 erstreckt sich zwischen die vorstehenden Enden der Füße 124, 125, und eine seitliche Strebe 132 verbildet die Montagefüße an einer Stelle zwischen ihren Enden. Ein Schalterkontaktelement 134 ist an den Endteil 130 befestigt.

709831/0755

Das Steuerelement 120 weist eine unausgelenkte Stellung auf, in der es von seiner Verbindungsstelle mit der Gehäuseeinheit 30 allgemein parallel zu der Abstützoberfläche 50 vorsteht. Wenn das Element 120 mit der Blase 70 in Eingriff gelangt, so werden die Füße 124, 125 elastisch von der aufgewendeten Kraft aufgrund der Druckdifferenz abgelenkt, so daß das Kontaktelement 134 in Richtung auf das Kontaktelement 122 zu bewegt wird. Das Ausmaß der Ablenkung der Füße 124, 125 ist direkt abhängig von der Größe des durch die Blase 70 ermittelten Druckdifferenzwertes. Das Steuerelement 120 ist in die nichtausgelenkte Stellung vorgespannt, so daß sie sich der Bewegung durch die Blase 70 widersetzt.

Der Aufbau des Steuerelements 120 und der Blase 70 und das Zusammenwirken der beiden trägt in hohem Maße zu der Befähigung der Vorrichtung 20 bei, auf Druckdifferenzen anzusprechen, die nur 0,51 mm Wasser bzw. etwa 49,6.10 bar (O,OOO72 psi) betragen. Insbesondere sind das Betätigungselement 34 und das Steuerelement 120 derart aufgebaut, daß die Schaltereinheit 35 von dem Betätigungselement 34 mit maximalem Wirkungsgrad betätigt wird. Das bevorzugte Blasenmaterial ist ein Äthylenvinylazetat-Kopolymer mit biaxialer Orientierung, welches äußerst schlaff bzw. biegsam ist, und zwar wenigstens im Umgebungstemperaturbereich von -6,6 bis +38⁰C (-20 bis 100°F). Die Geschmeidigkeit des Blasenmaterials ist derart, daß die Blase außer bezüglich Spannung praktisch keinerlei Strukturkräfte aufweist (das Material ist gespannt, wenn beispielsweise die Blase gegen irgendeinen Widerstand aufgebläht ist). Wenn die Blase aufgebläht wird, so wölbt oder krümmt sich der ümfangsrand 78, während die Blasenwandungen 74, 76 sich voneinander entfernen, und eine W£bung tritt ebenfalls längs des Randes 78 in den Blasenwandungen 74, 76 auf. Wegen seiner Schlaffheit, Biegefähigkeit und geringen Wandstärke (0,0254 bis 0,032 mm bzw. 1-1,25 mil) wölbt und krümmt sich die Blase bei der Aufblähung praktisch ohne spürbare Energieverluste aufgrund der Deformierung der Blase.

709831/0755

Das Blasenmaterial ist ferner "antistatisch" und haftet daher nicht aneinander aufgrund von elektrostatischen Ladungen auf den Blasenoberflächen. Dies ist wichtig, weil die Oberflächen der Blase folglich während des Aufblähens leicht voneinander getrennt werden, ohne daß Arbeit aufgewendet werden muß bzw. Energieverluste auftreten aufgrund der Überwindung der auf die Blase einwirkenden anziehenden Statikkräfte.

Das Blasenmaterial weist ferner einen niedrigen Gleitreibungskoeffizienten auf, wenn es mit dem Steuerelement 120 und der Abstützoberfläche 50 in Eingriff gelangt. Dadurch können die Werkstoffe während des Aufblasens der Blase praktisch ohne Verluste leicht aufeinander gleiten.

Die freitragende Verbindung des Elements 120 mit dem Gehäusekörper 42 ermöglicht eine elastischeAblenkbewegung des Elements bezüglich des Gehäuses mit minimalen Reibungsverlusten bei der Verschiebung des Elements.

Die Blase 70 und das Steuerelement 120 sind so konstruiert, daß deren Gewicht minimal ist und folglich eine größere Empfindlichkeit gegenüber kleinen Betätigungskräften entsteht. Die rechteckförmige Blase 70 ist vorzugsweise 5,1 cm lang und 3,8 cm breit (2 Zoll Länge mal 1-1/2 Zoll Breite), wobei die Wandstärke des Materials, wie bereits erwähnt wurde, in der Größenordnung von O,0254 mm (0,001 Zoll) liegt. Folglich erfordert die Aufblähung der Blase und die zugehörige Verschiebung des Schwerpunktes derselben keinerlei bedeutenden Kräfte oder Arbeit. Das Blechmaterial, aus dem das Steuerelement 120 gebildet ist, ist so geformt, daß großflächige öffnungen zwischen den Montagefüßen vorhanden sind, die das Gewicht des Steuerelements verringern. Die Dicke eines bevorzugten Steuerelements beträgt etwa 0,2 mm (0,008 Zoll), wodurch das Gewicht des Elements minimal gehalten wird, jedoch eine ausreichende Strukturfestigkeit gewährleistet ist.

709831/0755

Durch das Verhältnis zwischen der Blase 70 und dem Steuerelement 120 ist ferner ein Druckverstärkungseffekt gegeben, der bei der Betätigung der Schaltereinheit 35 erzielt wird.

Das Blasenvolumen ist derart gewählt, daß die Blase 70, wenn das Steuerelement 120 nicht in der Gehäuseeinheit vorhanden wäre, sich über den von dem Element 120 ausgefüllten Raum erstrecken könnte, bevor die anliegende Druckdifferenz eine Spannung in den Blasenwandungen erzeugt. Daher kann eine Ausdehnung der Blase 70 auf ein Volumen erfolgen, das ausreicht, um die Schaltereinheit 35 zu schließen, ohne daß die Blasenwandungen belastet werden. Die Blase kann daher während der Betätigung des Steuerelements 120 als mehr oder weniger "schlaff" angenommen werden, weil die einzige Spannung in den Blasenwandungen diejenige aufgrund des elastischen Eingriffs mit dem Element 120 ist.

Es wird nun auf die Figuren 2, 5 und 6 Bezug genommen. Die Montagefüße 124, 125 und die Strebe 132 des Steuerelements begrenzen relativ große Bereiche gegenüber der Blase 70, so daß bei Eingriff der Blase mit dem Steuerelement 120 der Druck in der Blase über den Bereich des Steuerelements ausgeübt wird, der mit der Blase in Eingriff ist. Wenn eine Druckdifferenz ermittelt wird, so wird die Blase 70 in die in Figur 3 gezeigte Stellung aufgebläht. Die Blase befindet sich in einem äußerst leichten Eingriff zwischen dem Element 120 und der Abstützfläche 50. Das Element 120 wird wegen des Eingriffs mit der Blase 70 elastisch sehr wenig ausgelenkt, und seine Stellung bleibt so lange stabil, wie keine weiteren DruckdifferenzVergrößerungen ertastet werden.

Unter der Annahme, daß die ertastete Druckdifferenz zunimmt, wird die Blase 70 weiter aufgebläht, was dazu führt, daß sie mit den Füßen 124, 125 und der Strebe 132 über einen wesentlich vergrößerten Kontaktbereich (siehe Figur 5) in Eingriff gelangt. Der zunehmende Eingriffsbereich tritt wegen der "schlaffen" Art der Blase und ihrer allgemeinen Gestaltung auf, obwohl das Element 120 aus seiner anfänglichen Stellung weiter abgelenkt wird. Weil

709831 /0755

ΊΑ'

das Element 120 über einen zunehmend großen Berührungsbereich mit der Blase In Eingriff gelangt und weil die Druckdifferenz an der Blase in der gleichen Weise zunimmt, wie die Berührungsfläche größer wird/ ergibt die Zusammenwirkung zwischen der Blase und dem Steuerelement 120 eine wirkungsvolle Vervielfachung der verfügbaren Betätigungskraft.

Zusätzlich zu dem Kraftvervielfachungseffekt ermöglicht die relative Schlaffheit des Blasenmaterials eine Auswölbung der Blase durch die offenen Bereiche des Elements 120 hindurch, so daß zusätzliche, wenn auch geringe Betätigungskräfte auf das Steuerelement ausgeübt werden. Die Blasenwandung 74 wölbt sich durch die Ebene des Elements 120 hindurch (siehe Figuren 5 und 6), wobei die Form der Wölbungen allgemein bogenförmig ist. Soweit das Blasenmaterial gespannt wird, sind die Zugkräfte (in Figuren 5 und 6 durch Pfeile angedeutet) in dem Blasenmaterial in Richtung der Tangenten an die Blasenkrümmung gerichtet und neigen folglich dazu, das Element 120 in Eingriff mit dem Element 122 zu bringen. Diese Kräfte sind klein im Vergleich zu den Differenzdruckkräften, die auf das Element 120 ausgeübt werden, tragen jedoch zur Betätigung der Schaltereinheit 35 bei.

Die Betätigung des Elements 120 durch die Blase 70 wird ferner begleitet von einem Verstärkungseffekt bei der Verschiebung des vorstehenden Endes des Elements 120. Da die an dem Element 120 durch die Blase 70 aufgewendete Betätigungskraft über eine wesentliche Länge des Elements 120 verteilt ist, wird dieses über die gesamte Fläche der angreifenden Betätigungskraft abgelenkt. Die einzige Stelle an dem Element 120, die nicht elastisch abgelenkt wird, ist folglich der Teil desselben, der über die Berührung mit der Blase 70 hinaussteht. Die progressiv zunehmende Ablenkung des Steuerelements 120 neigt dazu, den Bewegungsweg des Kontaktelements 134 für eine gegebene ertastete Differenzdruckgröße maximal zu machen.

Wenn eine vorbestimmte Druckdifferenzgröße an der Blase 70 anliegt, so wird das Steuerelement 120 aus seiner ursprünglichen

709831/0755

-tt'

Stellung abgelenkt und gelangt in Eingriff mit dem Kontaktelement 122, so daß die Schaltereinheit 35 leitend wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält das Kontaktelement 122 einen Fußabschnitt 140, der mit einer geeigneten Befestigungseinrichtung an dem Gehäusekörper 42 befestigt ist, einen vorstehenden, freitragenden Abschnitt 142 und einen überbrükkungsabschnitt 143, der sich zwischen dem Fußabschnitt und dem freitragenden Abschnitt erstreckt. Der freitragende Abschnitt trägt ein Kontaktelement 144 an seinem vorstehenden Ende, und wenn das Element 120 weit genug abgelenkt wird, so gelangt das Kontaktelement 144 am Ende des Elements 120 in Eingriff mit den Gleitflächen auf dem Kontaktelement 144.

Die Schaltereinheit 35 ist so konstruiert und angeordnet, daß die Steuervorrichtung 20 in verschiedenen Stellungen bzw. Orientierungen installiert werden kann, ohne daß die Differenzdruckgröße, bei der die Schaltereinheit 35 betätigt wird, wesentlich beeinflußt wird. Wie aus Figur 2 am besten zu ersehen ist, enthält der freitragende Abschnitt 142 einen verbreiterten Endteil an seinem vorstehenden Ende und einen relativ schmalen, ablenkbaren Federteil zwischen dem überbrückenden Abschnitt 143 und dem Endteil. Die Formen und Größen des Endteils und des Federteils sind derart gewählt, daß die Ablenkung des freitragenden Abschnitts 142 unter dem Einfluß der Schwerkraft im wesentlichen dieselbe ist wie die Ablenkung des Steuerelements 120 durch dieselbe Kraft. Gleich wie die Vorrichtung 20 bezüglich der Schwerkraft orientiert ist, bewirken also die an den Elementen 120 und 122 angreifenden Schwerkräfte eine praktisch gleiche Ablenkung derselben. Die Kontaktelemente 134, 144 bleiben somit in konstantem Abstand voneinander, und die Einstellung der Steuerung wird praktisch nicht beeinflußt.

Zur Änderung der Differentialdruckgröße, auf die die Vorrichtung 20 ansprechen soll, wird der Kontaktelernent-EinstellmechanIsmus 123 betätigt, um den anfänglichen Abstand zwischen den Kontakten

709831/0755

-η ·

zu verändern. Bei einer bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Mechanismus 12 3 so aufgebaut und angeordnet, daß eine relativ empfindliche Einstellung des Kontaktelements 122 schnell und leicht erfolgen kann. Wie aus Figur 3 zu ersehen ist, erstrecken sich der Fußteil 140 und der freitragende Abschnitt 142 des Kontaktelements allgemein parallel zueinander, und der überbrückungsabschnitt 143 erstreckt sich zwischen ihnen unter einem stumpfen Winkel zu jedem der beiden Abschnitte. Der Gehäusekörper 42 weist eine mit Gewinde versehene öffnung 160 auf, die sich hindurch in die Ausnehmung 44 hinein erstreckt, wobei die Achse der Öffnung sich rechtwinklig zur Ebene des Fußabschnitts 140 erstreckt. Der überbrückungsabschnitt 143 erstreckt sich teilweise durch die öffnung und bildet einen kleinen spitzen Winkel zur Achse. Eine Einstellschraube 166 ist in die öffnung eingeschraubt und entlang der Achse bewegbar, und das vorstehende Ende der Schraube gelangt in Eingriff mit einer Plastikhülle 170 (Figur 3), die sich entlang dem überbrückungsabschnitt 143 erstreckt^enBie Schraube in der öffnung weitergedreht wird, so wird der überbrückungsabschnitt elastisch in eine Stellung abgelenkt, wo sie rechtwinklig zu dem Fußabahnitt 140 verläuft, und das Kontaktelement 144 wird von dem Kontaktelement 134 fortbewegt, um die Druckdifferenzhöhe zu vergrößern, bei der die Steuervorrichtung anspricht. Wenn die Schraube zurückgenommen wird, so wird der überbrückungsabschnitt 143 elastisch weiter zur Achse geneigt, und die Kontaktelemente werden näher aneinander heranbewegt, so daß die Vorrichtung 20 auf niedrigere Druckdifferenzwerte anspricht.

Eine relativ genaue manuelle Einstellung der Vorrichtung kann schnell und leicht erfolgen. Das Antriebsende der Schraube ist zum Drehen mit einem gewöhnlichen Schraubenzieher auf der Außenseite der Gehäuseeinheit 30 leicht zugänglich. Die Schraube und die Plastikhülle arbeiten praktisch wie ein Schneckengetriebe, wobei ein relativ großes Ausmaß der Drehbewegung der Schraube eine relativ kleine Bewegung der Kontakte leinen te verursacht. Das Schrau-

709831/0755

bengewinde ist vorzugsweise relativ klein, so daß eine präzise Einstelllang der Vorrichtung leicht erzielt werden kann.

Der Aufbau der Steuerschaltereinheit 35 ist derart, daß Änderungen der Umgebungstemperatur seine Einstellung nicht spürbar beeinflussen. Es wird nun auf die Figuren 3 und 4 Bezug genommen. Der Gehäusekörperteil, an dem das Steuerelement 120 befestigt ist, ist beträchtlich dicker als der Gehäusekörperteil, an dem der Schaltarm 120 befestigt ist (beispielsweise von der Ebene der Abstützoberfläche 50 aus gemessen). Wenn Umgebungstemperaturänderungen die Temperatur des Plastikmaterial-Gehäusekörpers verändern, so dehnt sich das Material aus oder zieht sich zusammen (je nach Richtung und Ausmaß der Änderung der Umgebungstemperatur), und die Montagestelle des Elements 120 wird um einen größeren Abstand bezüglich der Ebene der Oberfläche 50 verschoben als die Montagestelle des Elements 122.

Durch diese unterschiedliche Verschiebung der Montagestellen wird das Kontaktelement 134 von der Stelle des Kontaktelements 144 weg oder zu diesem hin bewegt. Wenn die Umgebungstemperatur zunimmt, so neigt das Element 134 zu einer Verschiebung in Richtung auf das Element 144 zu, und wenn die Umgebungstemperatur abnimmt, so neigt das Element 134 dazu, von dem Element 144 weg bewegt zu werden. Die Größe der Kontaktverschiebung, die durch normalerweise zu erwartende Umgebungstemperaturänderungen verursacht werden, kann ohne Kompensierung eine spürbare und natürlich unerwünschte Änderung der Druckdifferenzhöhe verursachen, auf die die Vorrichtung 20 anspricht.

Der Mechanismus 123 bewirkt eine Kompensation der Schaltereinheit 35 bezüglich derartiger Umgebungstemperaturänderungen. Wenn die Temperatur der Einstellschraube geändert wird, so verschiebt sich der Umfang der Schraube 166 in einer Richtung allgemein transversal zur Richtung, in der sich der überbrückungsabschnitt 143 erstreckt. Dies ergibt eine Verschiebung des Kontaktelements 144 in

709831/0755

-is-

Richtung auf das Kontakte leinen t 134 zu oder von diesem weg. Das Ausmaß der Transversalverschiebung des Schraubenumfangs, welches klein 1st Im Vergleich zu der Relativverschiebung zwischen den Elementen 120, 122, wird durch die Ablenkung des Elements 122 verstärkt. Im Ergebnis wird die Verschiebung des Kontaktelements 134, die durch Umgebungstemperaturänderungen verursacht wird, in Richtung und GrUBe sehr nahe an die temperaturabhängige Verschiebung des Elementes 144 angepaßt.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Bewegung des vorstehenden Endes des Schalterelements 122 gedämpft, damit spürbare Vibrationen des Elements 122 verhindert werden. Die Massen- und Federsysteme, die von dem Endstück und dem freitragenden Abschnitt des Elements 122 gebildet werden, können in beträchtlichem Maße vibrieren, wenn die Vorrichtung 20 mit einem Gerät verbunden ist, das Vibrationskräfte auf das Gehäuse 30 überträgt. Vibrationen des Kontaktelements 122 können ein unerwünschtes Flattern der Kontaktelemente 134, 144 ergeben, während sich die Schaltereinheit 35 ihrer geschlossenen Stellung nähert. Ein Dämpfungselement 180 (siehe Figur 3), das aus einem Teil nachgiebigen Plastikschaummaterials gebildet ist, ist zwischen der Gehäuseeinheit 30 und dem vorspringenden Ende des Kontaktelements 122 angeordnet, um Schwingungen zu dämpfen. Das gezeigte Dämpfungselement 180 ist an der Abdeckplatte 54 mit einem geeigneten Kleber befestigt und weist praktisch keine Strukturkräfte auf, die Positionsänderungen des Elements 122 stören könnten.

Das Steuerelement 120 und das Kontaktelement 122 sind elektrisch zwischen die Enteisungssteuereinheit 36 und einen geerdeten Anschluß 182 der Steuervorrichtung geschaltet, so daß, wenn die Elemente 120, 122 in Eingriff sind, ein Erregungskreis der Enteisungssteuereinheit 36 durch die Elemente 120, 122 geschlossen werden kann.

709831/0755

• ν*-

Die Enteisvingssteuereinheit 36 kann irgendeinen geeigneten bzw. herkömmlichen Aufbau besitzen. Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Enteisungssteuereinheit 36 aus einem Mikroschalter mit Schnappcharakteristik 200 und einem Schalterbetätigungsteil 202 gebildet, die beide in der Gehäuseeinheit 30 angeordnet sind. Der Mikroschalter 200 leitet den Betrieb des Enteisers 18 ein, wenn er von dem Betätigungsteil 202 betätigt wird. Dieses wird wiederum von der Schaltereinheit 35 gesteuert.

Der Mikroschalter enthält den gewöhnlichen Betätigungsknopf 204, der die Stellung der Schalter-Schnappkontakte steuert. Die Kontakte des Mikroschalters sind zwischen Anschlüsse 206, 208 gelegt, die von der Gehäuseeinheit 30 getragen werden und einen Teil eines Erregungskreises des Enteisers 18 bilden. Wenn der Knopf 204 von dem Betätigungsteil 202 niedergedrückt wird, so werden die Kontakte des Mikroschalters geschlossen, um den Enteiser 18 in Betrieb zu setzen.

Das Betätigungsteil 202 kann irgendeinen geeigneten bzw. herkömmlichen Aufbau besitzen; in diesem Falle handelt es sich um einen auf Wärme ansprechenden Antrieb, der unter Steuerung der Schaltereinheit 35 den Mikroschalter betätigt. Der auf Wärme beruhende Antrieb ist auf einem Betätigungsarm 220 gebildet, der von einer Schwenkeinheit 222 getragen wird, welche von einem Bimetallstreifen 224 und einer zugeordneten Heizeinrichtung 226 angetrieben wird.

Der Bimetallstreifen 224 ist an einem Ende an der Schwenkeinheit befestigt und gelangt an seinem vorstehenden Ende mit der Gehäuseeinheit in Eingriff, so daß bei Wölbung des Bimetallstreifens 224 aufgrund von unterschiedlicher Ausdehnung bzw. Kontraktion seiner Metallkomponenten die Schwenkeinheit und der Betätigungsarm bewegt werden. Die Heizeinrichtung 226 für den Bimetallstreifen ist vorzugsweise aus darum herumgewickelten Heizdrähten gebildet, und die gezeigte Heizeinrichtung wird durch Wechselstrom über Anschlüsse 230, 232 und einen Stromkreis erregt, der über die Schaltereinheit 35 und den Massenanschluß 182 mit Masse verbunden ist.

709831/0755

-W-

Jedesmal wenn die Schaltereinheit 35 im leitenden Zustand ist, so wird ein Heizererregungskreis über die Schaltereinheit 35 geschlossen, so daß der Bimetallstreifen erhitzt wird» in Übereinstimmung mit der durch die Heizeinrichtung fließenden elektrischen Leistung und der Länge der Zeit, die der Steuerschalter 35 geschlossen bleibt. Wenn der Bimetallstreifen ausreichend aufgeheizt ist, so bewegt er die Schwenkeinheit 222 und den Betätigungsarm 220, so daß der Mikroschalter-Betätigungsknopf niedergedrückt wird und der Enteiser 18 in Betrieb gesetzt wird.

709831/0755

Claims (11)

1. Patentansprüche

   1,/Auf Druckdifferenzen ansprechende Steuervorrichtung, gekennzeichnet durch

   ein Lagerungsgehäuse (30), das eine Gegenkraftoberfläche (50) aufweist,

   ein Steuerelement (120), das von dem Lagerungsgehäuse getragen wird und relativ zu der Gegenkraftoberfläche zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung beweglich ist, wobei das Steuerelement in die erste Stellung vorgespannt ist, eine Blase (70), die wirkungsmäßig zwischen das Steuerelement (120) und die Gegenkraftoberfläche (50) gelegt ist und eine Bewegung des Steuerelements (120) aus der ersten in die zweite Stellung bewirkt, wobei die Blase (70) wenigstens teilweise aus einem geschmeidigen Folienmaterial gebildet ist und so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie ohne elastische Deformierung des Folienmaterials auf ein vorbestimmtes Volumen aufgebläht werden kann und

   eine Leitungseinrichtung zur Verbindung der Innenseite der Blase (70) mit einer Fluidmittelquelle derart, daß die Blase auf das vorbestimmte Volumen aufgebläht wird, wenn die Druckhöhe des Fluidmittels in der Blase den Umgebungsdruck um die Blase herum überschreitet,

   wobei die Blase (70) mit dem Steuerelement (120) in Eingriff gelangt und Kräfte darauf überträgt zur Bewegung des Steuerelements in die zweite Stellung, wenn das Volumen der Blase wesentlich kleiner ist als das vorbestimmte Volumen.
2. 2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (120) an einem Ende an dem Lagerungsgehäuse (30) befestigt ist und sich längs der Blase (70) erstreckt, wobei die Blase eine dem Steuerelement gegenüberliegende Wandung auf-

   709831/0755

   Λ'

   weist, die mit dem Steuerelement über eine in der Größe zunehmende Berührungsfläche in Eingriff gelangt, während die Blase aufgebläht wird.
3. 3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung zur freitragenden Lagerung des Steuerelements (120) an der Gehäuseeinheit (30) vorgesehen ist und daß das Steuerelement (120) aus Federmaterial gebildet ist und elastisch auf die Aufblähung der Blase (70) ansprechend abgelenkt wird.
4. 4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungseinrichtung einen rohrförmigen Körper (80) enthält und die Blase (70) eine Wandung enthält, die eine öffnung begrenzt, durch welche der rohrförmige Körper (80) sich hindurch erstreckt, und daß die Leitungseinrichtung ein mit der Blase um die öffnung herum zum Festklammern der Blase an der Gehäuseeinheit (30) in Eingriff gelangendes Element enthält.
5. 5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (120) den beweglichen Kontakt einer Schaltereinheit (35) bildet, welche einen freitragend an der Gehäuseeinheit (30) gelagerten Schaltarm enthält, der einen Federabschnitt und einen verbreiterten Endabschnitt aufweist.
6. 6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einstelleinrichtung (123) zur steuerbaren Veränderung der Lage des Schaltarms relativ zu dem Steuerelement zur Einstellung der Druckdifferenzhöhe, bei der der Schaltarm mit dem Steuerelement in Eingriff gelangt.
7. 7. Auf Druckdifferenzen eines Fluidmittels ansprechende Steuervorrichtung gekennzeichnet durch

   eine Lagerungsgehäuseeinheit, die einen Kammerteil begrenzt, eine Steuerschaltereinrichtung in dem Kammerteil mit einem ersten

   709831/0755

   I-

   Schaltelement, das aus einer ersten in eine zweite Stellung relativ zu dem Gehäuse im Ansprechen auf die ertastete Druckdifferenz bewegbar ist, wobei das erste Element in die erste Stellung vorgespannt ist, und einem zweiten Schaltelement, das in dem Gehäuse derart angeordnet ist, daß es mit dem ersten Schaltelement in einer der beiden Stellungen in Eingriff gelangen kann, und ein Betätigungselement für die Steuerschaltereinrichtung mit einer Blase, die wenigstens teilweise aus einem geschmeidigen Folienmaterial gebildet ist und in der Kammer derart angeordnet ist, daß sie eine Bewegung des ersten Schaltelements aus der ersten Stellung heraus bewirkt, wobei die Blase in Abhängigkeit von Änderungen der Druckdifferenzen des Fluidmittels zwischen ihrer Innen- und Außenseite ihr Volumen ändert und einen Blasenwandungsteil aufweist, der mit dem ersten Schaltelement über eine Berührungsfläche in Eingriff gelangen kann, die in ihrer Größe direkt dem Verhältnis der Erhöhung der Druckdifferenz des Fluidmittels zunimmt.
8. 8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blase aus gegenüberliegenden Blättern Folienmaterial gebildet ist, die an ihren Umfangsteilen versiegelt sind und so einen Umfangsrand aufweisen, der in dem Kammerteil angeordnet ist und bezüglich der Gehäuseeinheit frei beweglich ist.
9. 9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter der Blase aus Xthylenvinylazetat-Plastikmaterial mit einer Dicke von etwa 0,0318 mm (0,00125 Zoll) bestehen.
10. 10. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schaltelement aus einer dünnen Folie Federmaterial gebildet ist, welches wenigstens einen blattähnlichen Montagefuß aufweist, der sich an der Blase entlang erstreckt und mit dem Blasenwandungsteil in Eingriff gelangen kann.

    709831/0755

    •Η'
11. 11. Auf Druckdifferenzen ansprechende Steuervorrichtung, gekennzeichnet durch

    ein Lagerungsgehäuse mit einem Gegenkraftoberflächenteil,
    einen von dem Lagerungsgehäuse getragenen Steuerelement, das
    elastisch bezüglich des Gegenkraftoberflächenteils zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung auslenkbar ist, wobei das Steuerelement selbsttätig in die erste Stellung vorgespannt ist,
    eine zwischen dem Steuerelement und dem Gegenkraftoberflächenteil angeordnete Blase zur Bewegung des Steuerelements in die zweite Stellung, wobei die Blase ein aufblähbares, fußähnliches Gebilde mit einem Umfang bildet, der zwischen dem Gegenkraftoberflächenteil und dem Steuerelement angeordnet ist und im Hinblick auf
    eine Bewegung relativ zu dem Gehäuse keinen Zwangseinwirkungen
    unterliegt, und

    eine Leitungseinrichtung, durch die die Blase der Druckdifferenz des Fluidmittels zur Aufblähung der Blase ausgesetzt wird,
    wobei die Blase eine erste Wandung für den direkten Eingriff
    mit dem Steuerelement und eine zweite, gegenüberliegende Wandung zum direkten Eingriff mit dem Gegenkraftoberflächenteil aufweist.

    709831/0755