DE8234896U1 - Drucksensor - Google Patents

Description

Dr.-Ing. Holzhäuser DipL-Met Gqldbach Dipl.-Ing. Schlcierceoker

Patentanwälte Hermstraße 37 · 8060 OFFEN3ACH

IWE

Ingenieurgesellschaft für wirtschaftliche Energienutzung mbH

Rathenaustraße 6o78 Neu-Isenburg

"Drucksensor"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucksensor mit j einem zugeordneten bzw. eingebauten elektrischen Schalter.

Bekannte Drucksensoren der genannten Art sind nach Art eines Manometers gestaltet. Aufwendig ist hierbei die Einstellung der Schaltkontakte, die bei einem bestimmten, einstellbaren Druck schließen sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drucksensor derart zu gestalten, daß fr bei einfachem Aufbau billig herstellbar ist, gleichwohl aber als Steuerschalter präzise genug arbeitet und für beliebige Anwendungszwecke brauchbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Drucksensor in einem Gehäuse einen druckbeaufschlagten Faltenbalg enthält, der einen Magneten an einem gegenüber dem Gehäuse unter Druck lageveränderlichen Bereich des Faltenbalges trägt, und daß am bzw. im Gehäuse eine auf den Magneten ansprechende Kontaktvorrichtung angeordnet ist. Diese Kontaktvorrichtung kann zweckmäßig als Reed-Kontakt ausgebildet sein.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Kontaktvorrichtung an einer Verstellvorrichtung gehalten, die ein parallel zur Ausdshnungsrichtung des Faltenbalges verschiebbares Element enthält.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt: 2o

Fig. 1: rein schematisch eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels und

Fig. 2: rein schematisch eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels.

Ein druckfestes Gehäuse 1 enthält in seinen beiden Stirnwandungen 2 und 3 je einen Anschlußstutzen 4 bzw. 5. Die Anschlußstutzen sind mit Überwurfmuttern 6 zum Anschluß an eine Druckleitung versehen. Der Anschlußstutzen 4 ist in der Zeichnung mit einer Verschlußmutter 7 verschlossen.

Ein Faltenbalg 8 ist mit seinem offenen Ende in der Grundplatte 3 druckdicht gehalten und z.B. durch Verschweißen oder Verlöten befestigt. Das geschlossene Ende des Faltenbalges 8 trägt nahe der Wandung des Gehäuses 1 einen Permanentmagneten 9·

Auf dem Gehäuse 1 ist ein zweites Gehäuse 11 befestigt, welches die elektrische Schaltvorrichtung und eine Verstellvorrichtung umschließt.

Ein drehbar gelagerter Stellknopf 12 sitzt auf einer Welle, die mit einer Exzenterscheibe 13 fest verbunden ist. Ein Exzenterzapfen 14 ist gelenkig mit einem Kurbelhebel 15 verbunden, der wiederum an einem Stab 16 angelenkt ist, welcher in einer Führung 17 für eine geradlinige Hin- und Herbewegung geführt ist. Das freie Ende des Stabes 16 trägt einen Reed-Kontakt 18, dessen Gehäuse parallel zu dem mit dem Faltenbalg 8 verbundenen Permanentmagneten 9 verläuft. Um den Faltenbalg mit dem daran befestigten Magneten 9 in der richtigen Lage zu dem Reed-Kontakt 18 einbauen zu können, ist das geschlossene Ende des Faltenbalges 8 mit einer geeigneten Markierung 1o versehen, die durch den Anschlußstutzen 4 hindurch sichtbar ist. |

Eine äußere Anschlußleitung 2o ist mit den Kontakten des Reed-Kontaktes 18 elektrisch leitend verbunden.

Durch Drehen des Stellknopfes 12 wird die Exzenterscheibe 13 mitgedreht und über den Kurbelzapfen 15 der Stab 16 parallel zur Längsrichtung des Gehäuses 1 verschoben und somit der Reed-Kontakt 18 in eine vorbestimmte Lage relativ zu dem Gehäuse gebracht. Wenn der

• · t «lit

Druck in dem Faltenbalg 8 eine solche Größe erreicht, daß der Magnet 9 genau gegenüber dem Reed-Kontakt 18 liegt, so schließen dessen Kontakte. Die Stärke des Magneten 9 ist daher in Abhängigkeit von dem Werkstoff der Wandung des Gehäuses 1 so zu wählen, daß der Kontakt bei einer Annäherung des Magneten 9 mit Sicherheit schließt. Bei der Fertigung des Drucksensors läßt sich dies bestimmen, so daß eine nicht dargestellte Skala in einer geeigneten Winkellage zu einer Markierung des Stellknopfes 12 auf dem Gehäuse 11 angebracht werden kann.

Es ist ersichtlich, daß der Drucksensor nach dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sich zur Messung eines Druckes eignet, der in einer Anschlußleitung herrscht, die entweder an den Anschlußstutzen 4 oder an den Anschlußstutzen 5 angeschlossen ist. Es ist jedoch auch denkbar, an beide Anschlußstutzen eine Druckleitung anzuschließen. Der Faltenbalg 8 reagiert dann auf die Druckdifferenz zwischen den beiden angeschlossener Leitungen, so daß der Magnet 9 je nach Ausdehnung oder Zusammendrückung des Faltenbalges eine andere Lpge einnimiüt, auf die der Reed-Kontakt 18 mittels der beschriebenen Verstellvorrichtung eingestellt werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist ein Gehäuse 21 im wesentlichen gleich dem Gehäuse 1 des vorstehend genannten Ausführungsbeispieles ausgebildet, jedoch ist hier nur ein einziger Anschlußstutzen 22 vorgesehen.

Die Verstellvorrichtung besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem Stellring bzw. Drehring 23, der über eine Stellkurve 24 einen Stift 25 mitnimmt, der an einer Verschiebehülse 26 befestigt ist. Durch Drehen

• · ■· .

des Stellrings 23 wird die Schiebehülse 26 in Längsrichtung des Gehäuses 21 verschoben und nimmt dabei ein Gehäuse 27 mit, in welchem ein Reed-Kontakt 28 angeordnet ist.
5

Es ist ersichtlich, daß die Grundkonstruktion der beschriebenen Drucksensoren mit den zugeordneten Schaltvorrichtungen einfach im Aufbau ist und der verwendete Faltenbalg eine genügende Präzision gewährleistet.

Je nach dem Anwendungsgebiet kann der Werkstoff für das äußere Gehäuse und den Faltenbalg optimal ausgewählt werden. Die beschriebene Konstruktion ist. weitgehend temperaturunabhängig, so daß sie für einen weiten Temperaturbereich der Druckmedien verwendbar ist.

Selbstverständlich ist es auch möglich, Faltenbälge aus einem hoch temperaturempfindlichen Werkstoff her- , zustellen. Es ist dann möglich, die Einstellung der Kontaktvorrichtung als eine Funktion von Druck und Temperatur vorzunehmen.

Die erfindungsgemäße Ausbildung eines Drucksensors mit dem zugeordneten Schalter eignet sich auch dazu, die Teile aus Kunststoff herzustellen. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß keine elektrischen Leitungen durch das Gehäuse hindurchgeführt werden müssen und daß der eigentliche Schaltkontakt in Form des Reed-Kontaktes im Bedarfsfall ausgetauscht werden kann.

Bei einem bekannten Drucksensor ist nämlich als Schalter ein Mikro-Schalter vorgesehen, dessen Tastarm von dem druckempfindlichen Element des Drucksensors beaufschlagt wird. Dabei ist entweder der Mikro-Schalter im Gehäuse angeordnet und die elektrische Zuleitung durch das Gehäuse nach außen geführt oder der Mikro-Schalter am Gehäuse befestigt und der Schaltarm druckdicht durch das Gehäuse geführt. In beiden Fällen sind besondere Druckdichtungen erforderlich, die bei der erfindungsgemäßen Ausbildung entfallen.

Claims (6)

ftnsprüche: 1o

1. Drucksensor mit eingebautem elektrischen Schalter, dadurch gekennzeichnet, daß er in einem Gehäuse (1) einen druckbeaufschlagten Faltenbalg (8) enthält_; der einen Magneten (9) an einem gegenüber dem Gehäuse unter Druck lageveränderlichen Bereich trägt, und daß am bzw. im Gehäuse eine auf den Magneten ansprechende Kontaktvorrichtung (18) angeordnet ist.

2. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktvorrichtung als Reed-Kontakt ausgebildet ist.

3. Drucksensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet als Permanentmagnet ausge-

15 bildet ist.

4. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktvorrichtung (18) an

^: einer Verstellvorrichtung gehalten ist. j 2o

5. Drucksensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, i daß die Verstellvorrichtung ein parallel zur Aus-

j dehnungsrichtung des Kaltenbalges verschiebbares ^; Element (16) enthält, an dem die Kontaktvorrichtung ' 25 gehalten ist.

i

6. Drucksensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ^; dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseinnenraum von j dem Faltenbalg in zwei Räume unterteilt ist,in die

'■ 3o je ein Anschluß stutzen (4 bzw. 5) mündet.

I