DE7637363U1

DE7637363U1 - Einrichtung zum umformen eines pneumatischen oder hydraulischen drucks in einen elektrischen strom und umgekehrt

Info

Publication number: DE7637363U1
Application number: DE19767637363
Authority: DE
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1976-11-27
Filing date: 1976-11-27
Publication date: 1979-02-08

Description

Einrichtung zum Umformen eines pneumatischen oder hydraulischen Drucks in einen elektrischen Strom und umgekehrt

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Umformen eines pneumatischen oder hydraulischen Drucks in einen elektrischen Strom und umgekehrt nach dem Kompenaationsprinzip, mit einem Druckgeber mit einem druckabhängig beweglichen Element, einem elektromagnetischen Kraftgeber, dessen beweglicher Teil mit dem Element in Verbindung steht, und einem Stellungsgeber, der die Bewegung des Druckgebers in ein elektrisches oder pneumatisches Steuersignal füx Jen Kraft- oder Druckgeber umsetzt.

ein ιauchspulsystem und einen elektrischen oder pneumatischen Stellungsgeber, je nachdem, ob Druck in Strom Dder Strom in Druck umzuformen ist. Die einzelnen Geber wirken im allgemeinen auf einen drehbar gelagerten Hebel. Diese Einrichtungen haben den Wachteil, daß sie, wenn sie zum Umsetzen hoher Drücke ausgebildet sind, ein großes Bauvolumen besitzen und einen verhältnismäßig hohen Leistungsbedarf.

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Diese PJachteile sollen durch die Erfindung überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Druck-Strombzui. Stram-DrUck--!Jmf ormer mit einem müglichst kleinen Bauvolumen zu schaffen, dessen Leistungsbedarf auch beim Umeetzen hoher Drücke möglichst gering ist. Zudem soll der Umformer einen fertigungsgünstigen Aufbau besitzen und mit geringem finanziellen Aufuiand realisierbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Druckgeber zwei Bälge mit geringfügig unterschiedlichen wirk-Eamen Flächen vorgesehen sind, die jeweils an einem Ende festgelegt sind und mit ihrem anderen Ende miteinander und mit dem beweglichen Element in Verbindung stehen und dem gleichen Druck unterworfen sind.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß auch bei einer großen Druckdifferenz zwischen dem umzusetzenden pneumatischen Qdsr hydr3UliBGh8n Druck und dem IMnrmaldruck -J— — »-~« rJnm kmtnnKnknti CTT nmnn+ Mno Pi-r»! irtj/naha-nn Ql I^-P Hon

elektromagnetischen Kraftgeber ausgeübte Kraft klein ist und somit die vom Kraftgeber erzeugte Kompensationskraft ebenfalls klein sein kann. Letzteres hat wiederum zur Folge, daß im Vergleich zu den bekannten Umformeinrichtungen der Kraftgeber mit einer wesentlich geringeren Leistungsaufnahme auskommt. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, Druckgeber und Kraftgeber unmittelbar, das heißt, ohne die Zwischenschaltung einer Hebel-Übersetzung, miteinander zu verbinden oder είπε raumsparende Hebelübersetzung zwischen beiden Gebern anzuordnen. Dadurch kann das Bauvolumen der Umformeinrichtung im l/ergleich zu denjenigen der bekannten Einrichtungen beträchtlich vermindert

umrden. Ein besonderer Uarteil dsr srfindungsgEmäßEn Einiichtung bsstsht darin, daß sinh ÄndErungen dEr mirksamEn Balgflächsn nur in ihren Differenzen zwischen ΰεη beidsn Bälgen auf das MeßErgEbnis ausiuirkEn. Die Folge ist είπε wesentlich geringere Abhängigksit dEs MEßergEbnissEs VDn tier UmgEbungstEmpEratur.

Eemäß βιπεγ vorteilhaftEn Ausführungsform dar Erfindung

das bEuisglichE ElEmsnt dss DruckgEbErs und dEr bE-KraftgEbErtsil an untsrschiEdlicliEn StsllEn Einss tirshbar gslagErtsn HEbelarms an und an einsr ωεχΐΕΓΕΠ, drsh- |)unktfErnEn StElIc dEr beuiEglichE Τεϋ das StEllungsgEbErs. Auf diESE Weise lüßt sich diE vom HraftgEbEr zur InompEnsation tier vom DruckgEbEr hErrührandEn Hräfts aufzuuEndEnda Kraft vErmindErn.

ftls vortEilhaft hat es sich EruiEsen, an Einer drEhpunktfεγ-tien Stelle des Hebelarms eine Feder angreifen zu lassen, friit einsr solchEn FsriEr, die als Druck- nner Zugfenör äüägG-toildEt sein kann, können nie hennxxnien οεγ Baige so uerän-€ΐεΓΪ ωεΓαεη, daß axe wirksame Balgfläche über dem Druck konstant bleibt.

In εΐηεΓ bevorzugten Ausführungsform der Erfindung greifan das betJegliche ElemEnt, der beωeglichΞ Hraftgeberteil , der bewegliche StellungsgebErtEil und gegebenenfalls die Feder am einen Arm des Hsbels an, während der andere Arm mit einEm Eegengeiüicht versehEn ist. Ein solcher Aufbau gestattet sin besonders leichtes Auswuchten übt Einrichtung, wodurch diese auch unempfindlich gegEn transvErsale Beschleunigungen wird.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung zuei Ausführungsbeispiele enthält, näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine Einrichtung zum Umformen eines pneumatischen Drucks in einen Strom

und

Figur 2 eine Einrichtung zum Umformen eines elektrischen Stroms in ein pneumatisches Drucksignal.

Bei dem Druck-Strom-Umformer nach Figur 1 sind in einer Halterung 1 der Druckgeber 2, der Kraftgeber 3 und der Steliungsgeber h angeordnet.

Der Druckgeber 2 besteht aus zwei Bälgen 5 und 6, deren Enden 7 und ß an der Halterung 1 befestigt und deren andere Enden und ID miteinander verbunden sind und über eine Stange 11 an dem Arm 12 des Heöels 13 angreifen. Die Inn?.nräume der Bälge Und G sind vom Normaldruck beaufschlagt, uiährend der von den Bälgen 5 und 6 und der Halterung 1 gebildete Raum 14 mit dem Umzuformenden Drucksignal beaufschlagt ist. Die ersichtlich, besitzen die Bälge 5 und G geringfügig unterschiedliche uirk-Bame Flächen.

Der Kraftgeber 3 enthält einen f erritischen Kern 15 und eine Tauchspule IG, die ebenfalls am Hebel 12 angreift. Die Spule wird von einem Verstärker 17 mit einem solchen Strom beaufschlagt, daß die durch das Tauchspulsystein erzeugte Kraft jeweils gegen die vom Druckgeber 2 herrührende Kraft über den

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Hebel 13 ausgewogen Ist. Die entsprechende Steuerung des Verstärkers 17 erfolgt durch den Stellungsgeber k, der aus einer Spule IS mit einem am Hebelarm 12 befestigten Tauchanker 19 besteht.

Am Hebelariiiende ist eine Feder 20 befestigt, deren anderes LYide an der Halterung 1 festgelegt ist. Mit. Hilfe dieser Feder kann die Kennlinie der BalgkDinbination verändert werden, dergestalt, daß die wirksame Fläche über dem Druck konstant bleibt.

Der Hebel 13 ist im Punkt 21 drehbar gelagert und an seinem anderen Arm 22 mit einem verschieblichen Gegengewicht 23 versehen.

Im abgeglichenen Zustand des Umformers gibt der Verstärker über die Ausgangsleitung 2h ein Stromsignal ab, das proportional dem umzuformenden Drucksignal ist.

Der Strom-Druck-Umformer nach Figur 2 besitzt ein in wesentlichen Punkten gleichen Aufbau uiie der zuvor beschriebene Umformer. Auch hier befinden sich in einer Halterung 1' der Druckgeber 2, der Kraftgeber 3 und der Stellungsgeber ^¹, der aus einer Düse 25 und dem als Prallplatte dienenden Arm 12 des Hebels 13 besteht. Der Stellungsgeber it¹ steuert einen pneumatischen Verstärker 17', dessen Ausgang 26 mit dem Druckraum 1i» in Verbindung steht. Das umzuformende elektrische Stromsignal wird der Tauchspule 1S des Kraftgebers 3 zugeführt.

(lit I

-film abgeglichenen Zustand des Umformers gibt der Verstärker am Ausgang 2G ein Drucksignal ab, das proportional dem umzuformenden Stromsignal ist.

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Claims

• ■ a · · ■ ■ « ι * ■ i ■■·■·» · ti ansprüche

1. Einrichtung zum Umformen eines pneumatischen oder hydraulischen Drucks in einen elektrischen Strom und umgekehrt nach dem Kompensationsprinzip, mit einem Druckgeber mit einem druckabhängig beweglichen Element,

' einem elektromagnetischen Kraftgeber, dessen beweglicher Teil mit dem Element in Verbindung steht, und einem Stellungsgeber, der die Bewegung des Druckgebers in ein elektrisches oder pneumatisches Steuersignal für den Kraft- oder Druckgeber umsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckgeber (2) zwei Bälge (5, 6) mit geringfügig unterschiedlichen wirksamen Flüchen vorgesehen si^:.id, die jeweils an einem Ende (7, B) festgelegt sind und mit ihrem anderen Ende (9, 1D) miteinander und mit dem beweglichen Element (11) in Verbindung stehen und dem gleichen Druck unterworfen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB das bewegliche Element (11) und der bewegliche Kraftgeberteil (16) an unterschiedlichen Stellen eines drehbar gelagerten Hebels (13) angreifen und an einer weiteren, drehpunktfernen Stelle des Hebels 13 der bewegliche Teil (13) des Stellungsgebers (^).

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer drehpunktTernen Stelle des Hebels (13) eine Feder (20) angreift.

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4. Einrichtung nach Anspruch 2 Drier 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (11), der bewegliche Hraftgeberteil (16), der bewegliche Stellungsgeberteil (13) und gegEbsnEnfalls die Feder (2G) am einen Arm (12) des Hebels (13) angreifen und der andere Arm (22) mit einem Gegengeui^nt (23) versehen ist.