DE3239129C2 - PE-Wandler - Google Patents

Abstract

Bei dem vorliegenden Wandler betätigt ein von einem Drucksignal beaufschlagtes und verstellbares Druckelement über ein Hebelsystem einen Schalter zum Auslösen des elektrischen Signals, sobald das Drucksignal einen vorgegebenen Grenzwert erreicht, der durch Federvorspannung des Druckelementes einstellbar ist. Um die Rückschaltung des genannten Schalters genau zu definieren und einstellbar zu machen, besteht das Hebelsystem aus mindestens einem schwenkbar gelagerten Hebel, bei dem die wirksame Länge der mit dem genannten Druckelement und mit dem Betätigungsorgan des Schalters in Kontakt stehenden Hebelarme veränderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft, einen -1 E-Wandler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei allgemein bekannten PE- Vandlern der vorstehend angeführten Art besteht ein Hauptnachteil darin, daß der in der Regel im Bereich bis zu etwa 20% unter dem pneumatischen Einschaltdruck liegende Ausschaltdruck am Eingang des Wandlers nicht beeinflußbar ist, so daß einem voreingestellten Einschaltdruck jeweils eine entsprechend niedrigerer, Undefinierter Ausschaltdruck zugeordnet ist, der unveränderbar ist und bei jedem Gerät einen anderen Wert hat. Ein weiterer Nauhteil besteht darin, daß der betreffende Rückschaltbereich relativ gering ist, so daß der Wandler in einem System mit größeren Druckabfällen, die noch nicht zu einem Schaltvorgang führen sollen, nicht eingesetzt werden kann, da er vorzeitig schaltet. Die genannten Nachteile führen daher zu einem eingeschränkten Einsatzbereich des Wandlers.

Zur Lösung dieses Problems schlägt z. B. die DE-AS 11 44 370 vor, eine an den beiden fraglichen Hebeln des Wandlers wirksame, zusätzliche Justiereinrichtung vorzusehen, mit der eine Einstellung der Hebel zueinander vorgenommen werden kann. In ähnlicher Weise zeigt die DE-OS 22 08 678 ebenfalls eine an den beiden fraglichen Hebeln wirksame, zusätzliche Einrichtung, mit der lediglich die Bewegungsrichtung des einen Hebels umgekehrt wird. Zur generellen Abstandseinsteliung der Hebel der jeweiligen Hebelpaare zueinander wird in beiden Fällen eine mit einem der Hebel verschraubte Stiftschraube verwendet, durch deren Verdrehung der gewünschte Abstand eingestellt wird. Mit diesen Stiftschrauben kann der gewünschte Ausschaltdruck des Wandlers nicht unabhängig vom Einschaltdruck eingestellt werden. Mit der genannten, einen zusätzlichen Bauaufwand darstellenden Justiereinrichtung ist die Einstellung des Ausschaltdruckes nur in gewissen Grenzen veränderbar, wobei die Einsteilung des gewünschten Aus- bzw. Rückschaltdruckwertes wegen der Betätigung der Stiftschraube und der Justiereinrichtung umfangreicher und die Gefahr von Einstellfehlern größer ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines PE-Wandlers der einleitend angeführten Art, bei dem der gewünschte Rückschaltdruckwert unter Beibehaltung der einfachen Konstruktion des Wandlers in

ίο einem vergrößerten Bereich genau einstellbar ist, wobei dies im wesentlichen unabhängig vom Einschaltdruckwert sein solL

Die Lösung dieser Aufgabe geht von dem angegebenen PE-Wandler aus und ist in dem Kennzeichen des

r- Patentanspruchs 1 genannt. Vorzugsweise Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß kann mit einer einfachen Konstruktion der fluidische Rückschaltdruckwert des Wandlers im wesentlichen unabhängig vom fluidischen Einschalt- bzw. Erstschaltdruckwert in einem weiten Bereich genau eingestellt werden, indem der voreingestellten, dem gewünschten Eingangsdruckwert entsprechenden Hubgröße des vom Eingangssignal beaufschlagten Hebels unterschiedliche Hubgrößen und Hubgrenzlagen des anderen Hebels durch Ortsveränderung des örtlich zwischen diesen beide* Hebelrt wirksamen Stellkörpers zugeordnet werden. Der somit durch das Prinzip der veränderlichen Hebelarmlängen der genannten Hebel erzielte, wesentlich größere Bereich für den Rückschaltdruckwert kann bis zu etwa 85% betragen, so daß der Rückschaltdruckwert dementsprechend etwa 15% des Eingangsdruckwertes beträgt. Innerhalb des genannten Bereiches von 85% kann der Rückschaltdruckwert sehr genau eingestellt werden, so daß die Möglichkeit gegeben ist, daß auch große Druckabfälle in einem System noch nicht zu einem Schaltvorgang in dem PE-Wandler führen bzw. daß in einem großen Druckbereich frei gewählt werden kann, bei welchem Minimaldruck ein Schaltvorgang erfolgen soll. Die Gesamtkonstruktion des Wandlers bleibt durch die erfindungsgemäße Lösung einfach, so daß Herstellungs- und Wartungskosten gegenüber bekannten Wandlern niedriger sind, wobei ferner die Bedienung die Wandlers zur Einstellung eines neuen Rückschaltdruckwertes vereinfacht ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 das Ausführungsbeispiel in Seitenansicht mit fortgelassener Seitenwand und in teilweisem Schnitt,

F i g. 2 eine Schnittdarstellung nach der Linie H-II in Fig. 1,

F i g. 3 eine weitere Schnittdarstellung nach der Linie HI-III in F ig. 1.

Der in den Zeichnungen dargestellte PE-Wandler umfaßt ein Gehäuse 1, das sich aus einem hohlen Hauptkörper 2 mit einer abnehmbaren Seitenwand 3, einer Bodenplatte 4 und einer oberen Abschlußplatte 5 zusammensetzt. Die Bodenplatte 4 besitzt einen Eingangsanschluß 6 für ein fluidisches Eingangssignal*. Dem Anschluß 6 folgt eine Membran 7, die zusammen mit einer weiteren Membran 8 eine erste Kammer 9 mit einer mit der Atmosphäre kommunizierenden Atmungsbohrung 9a im Hauptkörper 2 begrenzt. Die Kammer 9 enthält ein als Kolben wirkendes Druckübertragungsglied 10. An der weiteren Membran 8 liegt ein verschiebbar im Hauptkörper 2 gelagerter Kolben 11 als weiteres Druckelement an, der andererseits gegen das eine Ende

12a eines als Platte (F i g. 2) ausgebildeten einseitigen Hebels 12 anliegt, dessen anderes Ende 12b kreisbogenförmig gestaltet und in einer entsprechenden Ausnehmung des Hauptkörpers 2 schwenkbar gelagert ist (Fig-1).

An dem Hebelende 12a greift, dem Kolben 11 gegenüberliegend, eine Druckfeder 13 an, die andererseits an einer in der oberen Absenkplatte 5 eingeschraubten und von außen zugänglichen Justierschraube 14 anliegt. Je weiter die Schraube 14 eingeschraubt ist, desto starker ist ihre Druckkraft auf das Hebelende 12a, so daß ein höheres Eingangsdrucksignal P erforderlich ist, um das Hebelende 12a durch den Kolben 11 anzuheben.

Über dem ersten Hebt! 12 ist ein weiterer einseitiger, ebenfalls plattenförmig ausgebildeter Hebel 15 vorgesehen, wobei zwischen den Hebeln 12 und 15 ein gewisser Abstand besteht (F i g. !). Das in Nähe des Endes 12a des erstc-n Hebels 12 befindliche Ende 15a des weiteren Hebels 15 ist ebenfalls kreisbogenförmig gestaltet und einer entsprechenden Ausnehmung des Hauptkörpers 2 schwenkbar gelagert, während das andere Ende \5b des Hebels 15 dem Ende \2b des ersten Hebels 12 frei gegenüberliegt. Der plattenförmige Hebel 15 besitzt eine Ausnehmung 15c für den unbehinderten Durchgang der Feder 13. An der Oberseite des weiteren Hebels 15 greift eine weitere Feder 16 an, die sich andererseits am Hauptkörper 2 abstützt und den Hebel 15 normal nach unten drückt. Die Schwenkbarkeit der Hebel 12 und 15 kann auch dadurch erreicht werden, daß die Hebel aus flexiblem Material bestehen, so daß sie bei ihrer Auslenkung entsprechend im Bereich ihrer Lagerstellen nachgeben.

Der erwähnte Abstand der beiden Hebel 12 und 15 voneinander wird durch einen vorzugsweise als Kugel ausgebildeten Stellkörper 17 erreicht, gegen den die Hebel anliegen, was durch die weitere Feder 16 sichergestellt ist. Der Stellkörper 17 ist im Endbereich eines Schwenkarmes 18 angeordnet und durchgreift diesen. Der Schwenkarm 18 ist an seinem anderen Ende an einer durch das Wandlergehäuse 1 nach außen geführten, um eine Achse 19 verschwenkbaren Stange 20 starr befestigt und verläuft somit zwischen den beiden Hebeln 12 und 15. F i g. 2 zeigt, daß die plattenförmigen Hebel 12 und 15 ausgespart sind, um eine vorteilhafte Anordnung der Stange 20 zu ermöglichen.

Wie au? F i g. 2 weiter ersichtlicb ist, beschreibt der Stellkörper 17 bei Verschwenkung des Armes 18 einen Kreisbogen. Dadurch können die Lastarmlänge des Hebels 12 und die Kraftarmlänge des weiteren Hebels 15 verändert werden, so d?ß einer jeweiligen Hubgröße des Hebelendes 12a unterschiedliche Hubgrößen und Hubgrenzlagen des Hebclendes 156 zugeordnet werden kennen, was vom jeweiligen Anwendungsfall abhängt. Es ist klar, daß die Breite der plattenförmigen Hebel größer ist als der mögliche Verstellradius des Stellkörpers 17.

Gegen die Oberseite des Endbereichs \Sb des weiteren Hebels 15 liegt das Betätigungsorgan 21a eines elektrischen Mikroschalters 21 an, der in an sich bekannter Weise im und/oder am Wandlergehäuse 1 angeordnet eo ist und ein elektrisches Signal E erzeugt oder unterbricht.

Die Einstellung des Wandlers ist folgendermaßen:

Durch Drehen der Justierschraube 14 wird die Gegenkraft der Feder 13 eingestellt, um den Eingangsdruck und damit den Hub des Hebels 12a festzulegen, bei dem der Mikrosciir.ker 21 einschaltet. Durch Verschwenken des Stellkömers 17 und durch Verdrehen des Armes 18 mittels der Stange 20 um die Achse 19 werden die erforderliche Hubgröße und die untere Hubgrenzlage des Hebelendes \5b ermittelt bzw. festgelegt, die zu dem gewünschten, unter dem Eingangsdruck P liegenden Minimaldruck am Anschluß 6 gehören. Gegebenenfalls muß zwischen dem Verstellkörper 17 und der Justierschraube 14 eine gegenseitige Abstimmung erfolgen. Auf diese Weise kann die Ausschaltung des Betätigungsorgans 21a des Mikroschalters 21 genau festgelegt werden. Dabei kann der zur Verfügung stehende Ausschaltbereich einen erheblichen Umfang erreichen, und zwar derart, daß der am Anschluß 6 anstehende Minimaldruck bis etwa 15% des nominalen Eingangsdruckes P betragen kann, bevorder Mikroschalter 21 ausschaltet.

Das vorstehend beschriebene Hebelsystem zur Betätigung des Mikroschalters 21 besteh' aus zwei einseitigen Hebeln, mit denen sehr gute Resultate erzielt wurden. Es ist jedoch auch möglich, nur einen einzigen Hebel zu verwenden, der aus einem zweiseitigen Hebel besteht.Zur fraglichen Einstellung des das Betätigungsorgan 21a des Schalters 21 betätigenden Hebelendes muß dann die Schwenkachse des zweiseitigen Hebels wenigstens längsverstellbar ausgebildet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. PE-Wandler, der einen gegen eine einstellbare Federkraft wirkenden, dem Drucksignal ausgesetzten ersten Hebel, einen diesem Hebel im wesentlichen parallel gegenüberliegenden, den Stößei eines elektrischen Schalters betätigenden zweiten Hebel sowie eine Einrichtung mit einem zwischen beiden Hebeln wirkenden Stellkörper zur abstandsverändernden Übertragung der Bewegung des ersten Hebels auf den zweiten Hebel einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hebel (12,15) aus einseitigen Hebeln bestehen und daß die Lage des Stellkörpers (17) relativ zur Längsrichtung der Hebel zwecks Änderung ihrer Hebelarmlängen veränderbar isL

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise als Kugel ausgebildete Stciikörper (17) mittels eines Schwenkarmes (18) auf eiftem Kreisbogen verstellbar ist und daß die Hebel (12, 15) vorzugsweise als längliche Platten ausgebildet sind, deren Breite größer ist als der mögliche Verstellradius des Stellkörpers.

3. Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (12,15) an ihrem einander entfernt gegenüberliegenden Ende (126; 15a) schwenkbar gelagert sind.