DE8802978U1

DE8802978U1 - Kontakteinrichtung für Meßgeräte zur Überwachung und Signalisierung von Grenzwerten

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Publication number: DE8802978U1
Application number: DE8802978U
Authority: DE
Original assignee: Labom Meß und Regeltechnik GmbH
Current assignee: Labom Meß und Regeltechnik GmbH
Priority date: 1988-03-05
Filing date: 1988-03-05
Publication date: 1988-04-21

Description

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Beschreibu &eegr; g

Die Erfindung betrifft eine Kontakteinrichtung für Meßgeräte zur überwachung und Signalisierung von Grenzwerten, insbesondere für Druckmeßgeräte, mit mindestens einem induktiven Näherungsschalter, dessen Spulenteil innerhalb des Anzeigebereiches in eine beliebige Grenzwertstellung einstellbar ist und dessen bewegliches Gegenstück durch eine Vorspanneinrichtung zu einem Anschlag im Ansprechbereich des Spulenteils hin vorgespannt ist, wobei der Näherungsschalter vor Erreichen des Grenzwertes ein elektrisches Ausgangssignal bestimmten Wertes, bei Erreichen jedoch kein solches Signal abgibt, und mit einem Mitnehmeranschlag am Zeiger des Meßgerätes zur Mitnahme des Gegenstücks des Näherungsschalters.

Als Zusatzeinrichtungen für Meßgeräte, insbesondere für Druckmeßgeräte, sind Kontakteinrichtungen bekannt, die bei Überschreiten eines vorher einstellbaren Grenzwertes (eines Maximalwertes), oder bei Unterschreiten eines bestimmten Grenzwertes (Minimalwertes) diesen Zustand signalisieren und entweder zu einer Abschaltung eines angeschlossenen Systems oder zur Älarmgabe führen. Rieffur sind Kontakteinrichtungen bekannt, die einen induktiven Näherungsschalter aufweisen, der im wesentlichen aus einem feststehenden Spulenteil und einem beweglichen Gegenstück in Form einer Metallfahne besteht. Das Spulenteil ist Bestandteil einer Oszillatorschaltung, die bei Abwesenheit der Metallfahne im Bereich des Spulenteils schwingen kann, wahrend bei Anwesenheit der

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Metallfahne in diesem Bereich der Schwingkreis stark bedampft wird^ so daß die Schwingung abreißt. Solche induktiven Annäherungsschalter haben gegenüber mechanischen Kontakten den Vorteil der höheren Betriebssicherheit und der kleineren Betätigungskräfte.

Nun ist es bei solchen Überwachungssystemen erforderlich, daß die überwachung und Signalisierung solcher Grenzwerte mit größter Sicherheit erfolgt, d.h., eine Alarmgabe oder ein Abschalten des Systems darf nicht dadurch verhindert werden, daß irgendwelche Schaltungsteile der Kontakteinrichtung ausfallen bzw. defekt sind. So muß auch bei Ausfall der Betriebsspannung eines solchen induktiven Näherungsschalters eine Alarmgabe erfolgen können, was dadurch erreicht wird, daß im Normalfall der Oszillator eines solchen Näherungsschalters schwingt und ein Ausgangssignal abgibt, während er bei Erreichen des Grenzwertes, also wenn die Fahne in den Wirkungsbereich des Spulenteils gelangt, abschaltet, so daß Alarm gegeben wird, ibeneo wird auch Alarm gegeben, wenn z.B. das Ausgangseignal des Oszillators wegen Drahtbruchs oder Kurzschlusses nicht weitergeleitet wird. Auf diese Weise kann eine solche Schaltungsanordnung eines Näherungsechalters als weitgehend betriebssicher angesehen werden.

Bei einer bekannten Kontakteinrichtung für Heßgeräte zur überwachung und Signalisierung von Grenzwerten mit einem induktiven Näherungsschalter ist die Betätigungsfahne schwenkbar aufgehängt, durch Federkraft gegen den Zeiger des Meßgerätes schwach vorgespannt und folgt dessen Ausschlagbewegung. Sobald der Zeiger des Meßgerätes einen «Järenzwert erreicht, gelangt die

Metallfahne in den Ansprechbereich des Spulenteils und die Oszillatorschwingung setzt aus, wodurch das Erreichen dieses Grenzwertes signalisiert wird und entweder eine Alarmgabe oder ein Abschalten des gesicherten Systems erfolgt. Eine solche Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß es wegen einer Schwergängigkeit des mit Federvorspannung nachgeführten Betätiflungsgliedes (Metallfahne) vorkommen kann, daß dieses nicht der Zeigerbewegung folgt und somit der Grenzvert nicht signalisiert wird. Darüber hinaus kann es passieren, daß die Metallfahne aus irgendwelchen Gründen abbricht oder auf andere Weise nicht in den Ansprechbereich des Spulenteiis gelangt, so daß ebenfalls keine Signalisierung des Grenzwertes möglich ist. Eine solche Kontakteinrichtung ist aus sicherheitstechnischer Betrachtung also nicht absolut eicher, d.h., durch Fehlfunktion kann eine notwendige Signalisierung des Erreichens des Grenzwertes möglicherweise unterbleiben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontakteinrichtung fur Meßgeräte zur Überwachung und Signalisierung von Grenzwerten vorzuschlagen, bei der das Erreichen oder überschreiten des zu signalisierenden Grerzwertes der gesicherte Zustand der Kontakteinrichtung ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kontakteinrichtung der eingangs genannten Art gelost, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Nohe^r"^· jechalter einer solchen Bauart vorgesehen ist, bei der bei Anwesenheit des Gegenstuckes im Ansprechbereich des Spulenteils das Signal bestimmten Wertes und außerhalb des Ansprechbereiches kein solches Signal abgegeben wird, und daß, in Richtung eines Aus-

Schlages des Zeigers von einem Normalwert auf den Grenzwert gesehen, der Hitnahmeanschlag des Zeigers und der Anschlag des Spulenteils vor dem Gegenstück liegen.

Diese erfindungsgemäße Losung arbeitet nach dem Prinzip, daß bei Verwendung der angegebenen Bauart eines induktiven Näherungsschalters das Gegenstuck des Näherungsschalter durch den Mitnehmeranschlag des Zeigers bei Erreichen des Grenzwertes gegen die Kraft dieser Vorspanneinrichtung zwangsweise aus dem Ansprechbereich des Näherungsschalters herausbewegt wird. Auch bei einem Versagen der Vorspanneinrichtung wird das Gegenstück sicher aus dem Ansprechbereich des Näherungsschalters herausbewegt, d.h. also, die Signalisierstellung oder Alarmstellung der Kontakteinrichtung ist die sichere Stellung des Systems.

Die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung kann entweder zur überwachung und Signalisierung eines Minimalwertee als Grenzwert oder eines Maximalwertes als Grenzwert eingesetzt werden. Eine entsprechende Ausführungeform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daB der Mitnahmeanschlag des Zeigers und der Anschlag dee Spulenteile gegenüber dem Gegenstück bei einem Minimalwert als Grenzwert auf der Seite zu höheren MeBwerten hin liegen oder bei einem Maximalwert als Grenzwert auf der Seite zu niedrigeren Meßwerten hin liegen. Es ist jedoch auch möglich, zwei solche verschiedenen Kontakteinrichtungen in einem Meßgerät zu kombinieren.

Ale Vocepanneinriohtung wird vorzugsweise eine Spiralfeder benutzt, die das bewegliche Gegenstück vorspannt«

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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteranspruchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefugten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der einzelnen

Teile der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung sowohl für Minimalwerte als auch für Maximalwerte als Grenzwerte;

Fig. 2 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung in einem Meßgerät, von der Seite gesehen; und

Fig. 3 eine Ausschnittsdarstellung der Kontakteinrichtung, von vorn gesehen.

Die schematische Darstellung nach Fig. 1 zeigt ein Meßinstrument, das z.B. ein Druckmeßgerät sein kann, mit einem Zeiger 30, der über eine Zeigerwelle 36 durch ein (nicht gezeigtes) Meßwerk zwischen einer Nullstellung 0 und Vollausschlag 12 einer Skala 31 bewegt werden kann. Die Ziffern 1 bis 11 zeigen dazwischenliegend· Meßwerte. Der Zeiger 30 weist einen Mitnahmeanschlag 23 auf. Auf einem Halterungsstab 33 ist ein Gegenstück 21 in der Form einer Meta?Ifahne gelagert und wird durch eine Vorspanneinrichtung, angedeutet durch einen Pfeil 28, $egen den Mitnahmeanschlag 23 gedrückt. Die Kraft dieser Vorspanneinrichtung ist jedoch so gering, daß der Zeiger 30 nicht aus seiner normalen Meßposition herausgedrückt wird.

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Darüber hinaus ist ein induktiver Näherungsschalter mit einem Sollwerteinsteller 34 vorgesehen, der auo einem Spulenteil 24 und dem Gegenstück 21 besteht. Das Spulenteil 24 weist einen Anschlag 26 für das Gegenstück 21 auf. Der Näherungsschalter ist von einer solchen Bauart, bei dem bei Anwesenheit des Gegenstückes 21a (gestrichelt gezeichnet) im Ansprechbereich des Spulenteils 24 ein Signal bestimmten Wertes abgegeben wird, was dem Schwingungszustand eines mit dem Spulenteil 24 zusammenarbeitenden Oszillators entspricht. Befindet sich das Gegenstück 21 jedoch außerhalb des Ansprechbereiches des Spulenteils 24, so schwingt der Oszillator nicht. Dieser Zustand ist gegeben, wenn sich das Gegenstück 21, wie in Fig. 1 gezeigt, hinter der Nullstellung 0 des Zeigers 30 befindet.

Wird nun durch Anlegen eines Meßsignals an das Heßgerät der Zeiger 30 in die in Fig. 1 gestrichelt angedeutete Position 30a gebracht, so gelangt der Mitnahmeanschlag 23 ebenfalls in die gestrichelt gezeichnete Position 23a, und das Gegenstück 21 wird durch die Vorspanneinrichtung 28 im Uhrzeigersinn soweit bewegt, bis es gegen den Anschlag 26 des Spulenteils 24 stößt. Jetzt befindet sich das gestrichelt gezeichnete Gegenstück 21a im Ansprechbereich des Spulenteils 24, so daß der Oszillator schwingen kann und ein Ausgangssignal bestimmten Wertes abgibt. Der Näherungsschalter, d.h. das Spulenteil 24 ist hierbei innerhalb des Anzeigebereiches mittels des Sollwerteinstellers 34 auf einen gewünschten Minimalwert als Grenzwert einstellbar.

FSlIt nun das angelegte Signal am Meßgerät unter die-•en Grenzwert ab, so nimmt der Anschlag 23a den HaI-

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terungsstab 33 des Gegenstückes 21a mit und schwenkt i2s aus den Ansprechbereich des Spulenteils 24 heraus, so daß die Schwingung des Oszillators abbricht und kein Signal mehr abgegeben wird. Dieser Zustand ent-

spricht der Alarmstellung.

Zur Signalisierung eines Maximalwertes als Grenzwert ist ein zweiter Näherungsschalter vorgesehen, der aus einem Spulenteil 25 mit einem Sollwerteinsteller 35 und einem Gegenstück 22 besteht. Das Spulenteil 25 weist ebenfalls einen Anschlag 27 auf, der jedoch in die entgegengesetzte Richtung zeigt. Der Halterungs-Btab 33 des Gegenstückes 22 ist ebenfalls durch eine Vorspanneinrichtung, angedeutet durch einen Pfeil 29, gegen diesen Anschlag 27 vorgespannt. Im Grunde ist der Annäherungsschalter/ bestehend aus dem Spulenteil 25 und dem Gegenstück 22 ähnlich aufgebaut wie der erste Annäherungsschalter, bestehend aus dem Spulenteil 24 und dem Gegenstück 21, jedoch sind die Wirkrichtungen umgekehrt.

Befindet sich der Zeiger 30 in der Nullstellung 0, wie in Fig. 1 dargestellt, so wird das Gegenstück 22 durch die Vorspanneinrichtung 29 gegen den Anschlag 27 gedrückt. Das Gegenstück 22 befindet sich also im Ansprechbereich des Spulenteils 25, so daß der damit verbundene Oszillator schwingt und ein Auegangssignal abgegeben wird. Dies bedeutet also, daß ein Alarmzustand noch nicht gegeben ist.

Bewegt sich der Zeiger 30 nun im Bereich zwischen der Nullstellung 0 und z.B. dem Skalenausschlag &bgr;, so kommt der Mitnahmeanschlag 23 nicht in Berührung mit dem Halterungeetab 33 des Gegenstückes 22. Wird je-

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doch der durch die Position dee Spulenteils 25 eingestellte Grenewert (Maximalwert) überschritten, so bewegt der Mitnahmeanschlag 23 das Gegenstück 22 aus den Ansprechbereich des Spulenteils 25 hinaus in eine Stellung, die z.B. im Bereich des Skalenausschlages 11 gestrichelt angedeutet ist. Das Gegenstück 22a befindet sich eindeutig außerhalb des Ansprechbereiches des Spulenteils 25/ so daß bei der gewählten Bauart des Naherungsschalters die Schwingung des Oszillators abbricht und kein Ausgangssignal gegeben wird. Kein Ausgangssignal entspricht jedoch dem Alarmzustand.

Es ist somit zu sehen, daß der erste Näherungsschalter mit dem Spulenteil 24 immer dann Alarm gibt, wenn der Zeiger 30 einen niedrigeren als den durch den Sollwerteinsteller 34 eingestellten Grenzwert anzeigt. Der zweite Näherungsschalter mit dem Spulenteil 25 dagegen gibt dann ein Alarmsignal ab, wenn der Zeiger 30 ein Signal anzeigt, das größer als der durch den Grenzwerteinsteller 25 eingestellte Grenzwert des zweiten Naherungsschalters ist. Befindet sich der Zeiger 30a zwischen den beiden Grenzwerten, so wird von beiden Näherungsschaltern kein Alarm gegeben.

Egal, welcher der beiden Näherungsschalter betrachtet wird, erfolgt eine Bewegung des Gegenstückes 21 bzw. 22 aus dem Ansprechbereich des zugehörigen Spulenteils 24 bzw. 25 zwangsweise durch Angreifen des Mitnahmeanschlages 23 des Zeigers 30 am Hälterungsstab 33 des jeweiligen Gegenstück 21 bzw. 22. Der Ausfall einer der beiden Vorspanneinrichtungen 28 oder 29,

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die zweckmäßigerweise durch Spiralfedern 38, 39 (Fig, 2) dargestellt sind/ kann eine Signalgabe «weeks Abschaltung alnes Systems oder sswecke Alarmgabe nichts verhindern. Ebenso kann ein Abbrechen des Gegenstückes 21 oder 22 keinen gefährlichen Zustand hervorrufen, da in einem solchen Falle Alarm gegeben wird, was auf eine Unregelmäßigkeit der Kontakteinrichtung hinweist.

In den Fig. 2 und 3 ist nun die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung mit konstruktiven Details in einem Meßgerät dargestellt. Es wurden hierbei jedoch die für die Beschreibung der Erfindung nicht notwendigen Details der Übersichtlichkeit halber fortgelassen. In Fig. 3 ist darüber hinaus nur eine Kontakteinrichtung zur Signalisierung eines Maximalwertes gezeichnet, um die Darstellung übersichtlicher zu machen.

Die der schematischen Darstellung nach Fig. 1 entsprechenden Teile der Einrichtung nach den Fig. 2 und 3 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. An eine Zeigerwelle 36 ist ein Meßwerk, z.B. eine Druckmeßdose, angeschlossen und bewegt den gebogen an die Skala 31 herangeführten Zeiger 30. In der Bähe der Zeigerwelle 36 ist der Mitnahmeanschlag 23 in der Form eines Mitnahmestiftes befestigt und reicht in den Schwenkbereich der Halterungsstäbe 33 der beiden Gegenstücke 21 und 22. Me Sollwerteinsteller 34 und 35 sind über enftspreehende Gestänge nit den Spulenteilen 24 bzw. ;J5 gekuppelt, damit diese in die gewünschte Minimal« bzw. Maximalposition geschwenkt werden können. Die Halterungsstäbe 33 der beiden Gegenstücke 21 lözw. 22 sind durch Spiralfedern 38 bzw. 39 in Richtung der Pfeile 28 bzw. 29 (s. Fig* I) vorgespannt.

Aus den VIq. 2 und 3 ist zu ersehen, daß der Mitnehmeranschlag 23 (23b in Fig. 3) das Gegenstück 22 von dem Anschlag 27 fort¹ aus dem Anspreehbereich des Bpulenteils 25 herausschwenken kann, so daß Alarm gegeben wird. Das Gegenstück 21 (in Fig. 3 nicht zu sehen) kann von dem Anschlag 26 fort in entgegengesetzter Richtung aus dem Ansprechbereich des Spulenteiis 24 heräüBgeöChwenkt wsräsn. Dis Position Tisch Pig. 3 stellt den Zustand dar, in dem der Mitnehmeranschlag 23b des Zeigers 30b den Halterungsstab 33 und das daran aufgehängte Gegenstück 22a wegen Überschreitung des eingestellten Maximalwertes aus dem Anspreehbereich des Spulenteils 25 herausbewegt hat. Die gestrichelte Position des Zeigers 30 stellt den Zustand dar, bei dem der eingestellte Maximalwert noch nicht erreicht worden ist, d.h., das Gegenstück 22 liegt noch innerhalb des Spulenteils 25 an dem strichpunktiert angedeuteten Anschlag 27.

Claims

LABOM Meß- und Regeltechnik GmbH, Langenberger Str. 26, 2872 Hude Kontakteinrichtung fur Meßgeräte zur überwachung und Signalisierung von Grenzwerten Schutzansprüche

1. Kontakteinrichtung für Meßgeräte zur überwachung und Signalisierung von Grenzwerten, insbesondere für Druckmeßgeräte, mit mindestens einem induktiven Näherungsschalter, dessen spulenteil innerhalb des Anzeigebereiches in eine beliebige Grenzwertstellung einstellbar ist und dessen bewegliches Gegenstück durch eine Vorspanneinrichtung zu einem Anschlag im Ansprechbereich des Spulenteils hin vorgespannt ist, wobei der Näherungsschalter vor Erreichen des Grenzwertes ein elektrisches Ausgangssignal bestimmten Wertes, bei Erreichen jedoch kein solches Signal abgibt/ und mit einem Mitnehmeranschlag am Zeiger des Meßgerätes zur Mitnahme dee Gegenstücke des Näherungsschalter

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dadurch gekennzeichnet, daß ein Näherungsschalter (21, 24; 22, 25) einer solchen Bauart vorgesehen ist, bei der bei Anwesenheit des Gegenstückes (21, 22) im Ansprechbereich des Spulenteils (24, 25) das Signal bestimmten Wertes und außerhalb des Ansprechbereiches kein solches Signal abgegeben wird, und daß, in Richtung eines Ausschlages äes Zeigers (30) von einem Normalwert auf den Grenzwert gesehen, der Mitnahmeanschlag (23) des Zeigers (30) und der Anschlag (26, 27) des Spulenteils (24, 25) vor dem Gegenstück (21, 22) liegen.

2. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, für die tfberwachung und Signalisierung von Hinimal-Grenzwerten, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmeanschlag (23) des Zeigers (30) und der Anschlag (26) des Spulenteils (24) gegenüber dem Gegenstück (21) auf der Seite zu höheren Meßwerten hin liegen.

3. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, für die überwachung und Signalisierung von Maximal-Grenzwerten,

j dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnahmeanschlag {23)

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teils (25) gegenüber dem Gegenstück (22) auf der Seite zu niedrigeren Meßwerten hin liegen.

4. Kombination der Kentikteinrichtungen nach den Ansprüchen 2 und 3 in einem Meßgerät.

5. Kontakteinrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet/ daß ein« Spiralfeder alä Vor-

ji spanneinrichtung (28, 29) des beweglichen Gegen-

i; Stückes (21, 22) vorgesehen ist.

6. Kontakteinrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliehe Gegenstück (21), in Anschlagrichtung des Zeigers (30) gesehen, hinter dem Mitnahmeanschlag (23) des Zeigers (30) angeordnet ist.

7. Kontakteinrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Gegenstück (22), in Anschlagrichtung des Zeigers (30) gesehen, vor dem Mitnahmeanschlag (23) des Zeigers (30) angeordnet ist.

8. Kontakteinrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der induktive Näherungsschalter einen Oszillator mit einem Spulenteil (24, 25) mit einer Schwingkreisspule enthält, in deren Wirkbereich eine Metallfläche (21, 22) als Gegenstück zur Entdämpfung des Oszillators schwenkbar ist.