DE2857202A1

DE2857202A1 - Bellows-operated devices

Info

Publication number: DE2857202A1
Application number: DE19782857202
Authority: DE
Inventors: E Mcgowan
Original assignee: United Gas Industries Ltd
Current assignee: United Gas Industries Ltd
Priority date: 1977-12-02
Filing date: 1978-12-01
Publication date: 1981-01-08

Description

Die Erfindung bezieht sich auf balgen- bzw. druckdosenbetätigte Vorrichtungen.

Balgen erweisen sich insbes. infolge der durch Risse bzw. Feinlunker vorkommenden Leckage als störungsempfindlich, so daß es
z.B. aus der DE-PA 21 5 9 809 bereits bekannt ist, um den Arbeitsbalgen herum einen zweiten Balgen vorzusehen, damit die Balgen ein sog. "fail-safe" ("trotz Ausfalls bzw. Versagens sicheres") System darstellen. Jedoch führt diese Anordnung eher zu einer
Verdoppelung der Störungswahrscheinlichkeit, weil ja auch der
Außenbalg undicht werden kann, was die gleiche Auswirkung hätte wie eine Leckage beim Arbeitsbalg.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine balgenbetätigte Vorrichtung mit einem Balgen, der einen zu seiner Innenseite
führenden Druckflüssigkeitsanschluß aufweist, mit einem Ende ein<? atmende Membran mittelbar oder unmittelbar berührt und von einem geschlossenen^ durch die Membran abgedichteten Gehäuse umgeben ist, wobei die Nutzfläche der Membran die des Balgens übersteicrt.
Die Membran kann zur Betätigung einer anderen Vorrichtung, z.B. eines elektrischen Schalters, so angeschlossen werden, daß unter normalen Betriebsbedingungen eine Erhöhung des im Balgen herrschenden Druckes einen Ausschalt- oder Sicherheitszustand des Schalters

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zur Folge hat. Bei einer Leckage aus dem Balgen in das genannte ■ geschlossene Gehäuse hinein wirkt sich die hierdurch im letzteren hervorgerufene Druckerhöhung auf die größere Nutzfläche der ' Membran aus und neigt dazu, den Schalter die Ausschalt- oder Sicherheitsstellung einnehmen zu lassen. ■

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel unterliegt das geschlossene Gehäuse dem atmosphärischen Druck, so daß etwaige Leckschäden an der Membran keine merKLiche Auswirkung auf den im Gehäuse herrschenden Druck haben.

In den beiliegenden und unten näher aufgezählten Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1: Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines balgenbetätigten Schalters in einer normalen Betriebslage.

Fig. 2: Schnitt durch den Schalter der Fig. 1 in einer "Ausfallslage".

Fig. 3: Schnitt durch die Schalteranordnung eines zweiten Ausführungsbeispiels.

Fig. 4: Schnitt durch eine balgenbetätigte Vorrichtung zur Anwendung beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schalter besitzt einen Mikroschalter 11, dessen Knopf mittels des einen Endes eines drehbar gelagerten Hebels 12 betätigt wird. Die Spiralfeder wirkt der den Stromkreis zum Schalter 11 öffnenden Abwärtsbewegung des Hebels entgegen.

Der Druckabgriff 15 ist an das Innere eines metallenen Balgs 16 angeschlossen, der sich infolgedessen entsprechend den abgetasteten Druckschwankungen dehnt bzw. zusammenzieht. Der Balg trägt ein Druckkissen 17, das mit einer beispielsweise aus gewebeverstärktem Kunstgummi oder aus Metall bestehenden atmenden Membran in Berührung kommt. An der anderen Seite der Membran besteht ein Betätigungsglied 19 aus einer abgeschrägten Scheibe

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sowie einem Knopf 21, die mit der Membran bzw. mit einer im Hebel 12 vorgesehenen Kerbe in Berührung kommen. Eine Erhöhung des im Balgen 16 herrschenden Druckes bewirkt beim Druckkissen sowie bei der Membran eine Aufwärtsbewegung, durch die wiederun das Betätigungsglied 19 aufwärtsbewegt und der Schalter 11 zur öffnung des Stromkreises betätigt wird. Der Schalter kann daher dazu benutzt werden, den Druck zwischen gewissenen Grenzen zu erhalten, wobei der Druck selbst durch ein (nicht näher gezeifj tes) durch den Schalter 11 mit der nötigen Kraft versehenes Mittel erzeugt wird.

Der Druckabgriff 15 bildet das eine Ende eines den Balg 16 umgebenden Gehäuses 23. Den Abschluß des anderen Endes des Gehäuses bildet die Membran 18, die mit ihren Rändern am Gehäuse befestigt ist. Der Membrandurchmesser beträgt ungefähr den doppelten Balgendurchmesser. Dies ergibt um den Balg herum einen j Zwischenraum 24, der durch Evakuierung einem Unterdrück ausgesetzt wird. Letzterer ist bestrebt, die Membran weitgehend bis in die aus Fig. 1 ersichtliche Stellung herunterzuziehen, wobei der Balg eine Aufwärtsbewegung der Membran bewirkt, um den Schalter in der vorbeschriebenen Weise u. zw. entgegen dem Widerstand der Membran zu öffnen.

Falls der Balg infolge einer Leckage versagt, strömt unter Druck stehendeFlüssigkeit ab bzw. in den Raum 2 4 hinein. Infolgedessen nimmt das in letzerem herrschende Vakuum ab, so daß die an der Membran wirkende Abwärtszugkraft gleichfalls solange herabgemindert wird, bis sich die Membran schließlich hinaufbewegt und die in Fig. 2 ersichtliche "Ausfallslage". In dieser Lage ist der Stromkreis zum Schalter 11 ständig offen, so daß der Apparat, an den er angeschlossen ist, nicht in Betrieb gesetzt werden kann. Beim Undichtwerden der Membran strömt Luft aus letzterer in den Raum 24, so daß die Membran wieder die erwähnte "Ausfallslage" einnimmt.

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Fig. 3 und 4 zeigen ähnliche Beispiele wie Fig. 1 und 2, jedoch etwas ausführlicher. Fig. 4 zeigt das Balgenbetätigungsglied, Fig. 3 dagegen den elektrischen Schalter/ an dessen Unterseite der Balgenteil angebracht wird.

Wie zunächst aus Fig. 4 hervorgeht, weist -der Metallbalg 30 : ; ein Anschlußmittel 31 für eine Druckleitung auf, so daß das . Balgeninnere mit Druck beaufschlagt wird. Am Oberteil des Balgs ist ein mit einer leicht gerundeten Oberfläche versehenes Druckkissen 32 befestigt, das die Bewegung des Balgs mitmacht. Eine atmende Membran 37 wird durch das genannte Druckkissen so bewegt, daß ein an einem Stößel 34 befestigter Betätigungsknopf mit Druck beaufschlagt wird. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der Balgen in einem Gehäuse 35 montiert, dessen öffnung einen T-förmigen Querschnitt aufweist, so daß die lichte Weite der Membran die des Balgs übersteigt ύ. zw. im vorliegenden Fall im ungefähren Verhältnis 3 : 1. Im Gehäuse 35 bleibt um.den Balg herum bzw. auf der einen Seite der Membran ein Zwischenraum 36, der im vorliegenden Aus führuiigs bei spiel nicht evakuiert wird sondern normalerweise atmosphärischem Druck unterliegt.

Nachdem im Balgeninneren ein überdruck herrscht, führt jede vom Balg in den Raum 36 hinein stattfindende Leckage zur Erhöhung des Druckes an der Unterseite der Membran. Da die lichte Weite letzterer die des Balgs übersteigt, wird die Membran als Endergebnis in Richtung des"Ausfallzüstandes" hinaufbewegt.

Der Stößel kommt, sofern er am elektrischen Schalterteil der Fig. 3 befestigt ist, mit einem bei 41 drehbar gelagerten gekröpften Hebel 40 in Berührung, der entgegen der Feder 42 aufwärts gedreht werden kann. Der Hebel 40 setzt ein einstellbares Betätigungsglied 43 in Bewegung, das mit dem Ende einer Stange in Berührung kommt, die ihrerseits einen die elektrsichen Kontakte

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46, 47 tragenden Körper 45 in Bewegung setzt. Die genannten Kontakte werden deshalb durch die Bewegung des Stößels 34 geöffnet und geshlossen. Die Einstellung des Arberi ts- bzw. Ruhepunktes der Kontakte kann durch die Wahl der Lage der Drehachse 41 erfolgen, die ihrerseits durch den von Hand drehbaren Knopf eingestellt werden kann, der somit letzten Endes die Wählvorrichtung für den Druck bildet, bei dem die Schaltkontakte umschalten.

Obwohl sich die obige Beschreibung der vorliegenden Erfindung auf deren Anwendung bei einem druckempfindlichen Schalter bezieht, könnte sie ebensogut bei anderen Vorrichtungen wie z.B. Druckventilen zur Anwendung kommen. Der Druck, mit dem das Bälgeninnere beaufschlagt wird, kann wie beschrieben unmittelbar einer Druckleitung entnommen oder aber auf eine gewisse Temperatur bezogen werden, die z.B. von einem Temperaturmeßflaschchen erfaßt wird, j das an einer Stelle vorzusehen ist, an der dj.e Temperatur kontrolliert werden soll.

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Claims

-if

Patentansprüche:

1. Balgenbetätigte Vorrichtung mit einem Balg der einen

zu seiner Innenseite führenden Drückflüssigkeitsanschluß auf- weist, dadurch gekennzeichnet, .".

daß der genannte Balg eine atmende Membran (18, 37) mittelbar oder unmittelbar berührt und von einem geschlosssenen, durch"....' die Membran abgedichteten Gehäuse (23, 35) umgeben ist, wobei die Nutzfläche der Membran die des· Balgs übersteigt.

2. Balgenbetätigte Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennz ei chnet , daß die lichte Weite der Membran (18, 37) etwa das Doppelte bis Dreifache derjenigen des Balgs (16, 30) beträgt.

3. Balgenbetätigte Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2_f dadurch gekennz eichnet , daß das genannte Gehäuse luftleer gemacht wird.

4. Balgenbetätigte Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß durch das genannte Gehäuse (35) ein Innenraum (36) T-förmigen Querschnitts geschaffen wird, wobei sich die Membran über den Querteil des "T" bzw. des Balgs den Mittelschenkel des "T" hinunter erstreckt.

5. Balgenbetätigte Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennz eichnet , daß die genannte Membran mittelbar oder unmittelbar einen Stößel (21 \ 34)· betätigtv der sich in eine elektrische Schaltkammer hinein erstreckt, um in letzterer befindliche Schaltmittel (11, 46, 47)

zu betätigen. ,

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