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Publication number: DES0037217MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 18. Januar 1954 Bekanratgemadhtt am 9. August 1956Registration date: January 18, 1954 Bekanratgemadhtt on August 9, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung liegt auf dem Gebiete der Überwachungsorgane für Strömungsvorgänge im allgemeinen und betrifft im besonderen ein Kontrollorgan zur Überwachung der Strömung eines Mediums, vorzugsweise einer Flüssigkeitsströmung.The invention lies in the field of monitoring devices for flow processes in general and relates in particular to a control element for monitoring the flow of a medium, preferably a liquid flow.

Es ist bekannt, daß bei Maschinen und Apparaten, vielfältig Kühl- und Schmierflüssigkeiten verwendet werden, die im ständigen Umlauf den betriebswichtigen Organen der Maschine zugeführt werden. Naturgemäß können diese strömenden Flüssigkeiten die Kühlung oder Schmierung je nach dem Verwendungszweck nur dann im vollen Umfang erfüllen, wenn die Strömung ununterbrochen aufrechterhalten wird und, mit anderen Worten, das im Kreislauf umlaufende Medium ständig erneuert wird.It is known that various cooling and lubricating liquids are used in machines and apparatus are fed to the vital organs of the machine in constant circulation will. Naturally, these flowing liquids can depending on the cooling or lubrication According to the intended use only fulfill to the full extent if the flow is uninterrupted and, in other words, the circulating medium is constantly renewed.

Da die betriebswichtigen Organe in den weitaus meisten Fällen im Innern der Maschine liegen, besteht zwangläufig ein Bedürfnis, die Strömung des Kühl- oder Schmiermediums überwachen zu können, um eine ständige Kontrolle darüber zu haben, ob die erforderliche Menge des Mediums auch tatsächlich an die gewünschte Stelle gelangt und dem zu schützenden Objekt den erforderlichen Schutz gewährt.Since the vital organs are in the vast majority of cases inside the machine, there is inevitably a need to monitor the flow of the cooling or lubricating medium can to have a constant control over whether the required amount of the medium actually arrives at the desired location and the object to be protected the required Protection granted.

Diese Überwachungsorgane, die für alle Arten strömender Medien verwendbar sind, haben die Aufgabe, bei irgendwelchen UnstimmigkeitenThese monitoring organs, which can be used for all types of flowing media, have the Give up if there are any discrepancies

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des Kreislaufes irgendein Signal zu betätigen, welches die Bedienungsperson auf die entstandene Störung aufmerksam macht, oder die ganze Ma-of the circuit to actuate any signal which the operator reacts to the resulting Draws attention to the disturbance, or the whole ma-

_:.: -schine,oder das,Getfät,selbsttätig stillzusetzen.
Es ist bekannt, 'Signalvorrichtungen für die _: .: -schine, or the, device, shut down automatically.
It is known 'signaling devices for the

[]{■■' Sicherung der Wasserkühlung an Wärmemaschinen vorzusehen, die durch Veränderung des Drukkes, der im zufließenden Kühlwasser herrschen muß, um den Umlauf in der Maschine zu gewährleisten, [] {■■ ' Securing the water cooling on heating machines to be provided by changing the pressure that must prevail in the inflowing cooling water in order to ensure the circulation in the machine,

ίο in Tätigkeit gesetzt werden. Dieser Wasserdruck wird dazu benutzt, ein Abschlußorgan geschlossen zu halten, das beim Sinken des Druckes die von der Maschine gelieferte Preßluft oder Vakuumluft zum Betriebe einer Pfeife verwendet. Bei der bekannten Vorrichtung wird ein Gehäuse durch eine Membran in zwei" Räume geteilt, die verschiedeneίο be put into action. This water pressure is used to keep a closing organ closed, which when the pressure drops that of The compressed air or vacuum air supplied to the machine is used to operate a pipe. With the well-known Device, a housing is divided into two "spaces" by a membrane, which are different

- Medien aufweisen, „und zwar ein Signalmedium, welches nach dem öffnen eines Ventils die Pfeife öder eine andere Signalvorrichtung betätigt, und das Arbeitsmedium, auf dessen Druckunterschiede das Ventil anspricht. Es ist ein Nachteil der bekannten Vorrichtung, daß das Ansprechen des Ventils nicht einstellbar ist.- Have media, "namely a signal medium, which, after opening a valve, activates the whistle or another signal device, and the working medium to whose pressure differences the valve responds. It is a disadvantage of the known Device that the response of the valve is not adjustable.

Hier knüpft die Erfindung an und schlägt ein Kontrollorgan von Strömungen vor, das sich durch das Zusammenwirken eines regulierbaren Ringspaltes mit zwei Druckkammern auszeichnet. Diese Druckkammern sind durch eine Membran voneinander getrennt und stehen jeweils mit der Strömung vor und hinter dem Ringspalt in Verbindung. Die Membran, ist mit einem federbelasteten Membranstößel verbunden, der mit außerhalb des die ' Flüssigkeit umschließenden Gehäuses angeordneten Schalt- oder Steuerungselementen zusammenarbeitet. ,This is where the invention picks up and proposes a flow control organ that can be found through characterized by the interaction of an adjustable annular gap with two pressure chambers. This Pressure chambers are separated from one another by a membrane and are in line with the flow in front of and behind the annular gap in connection. The diaphragm has a spring-loaded diaphragm plunger connected to the outside of the 'liquid enclosing housing Switching or control elements cooperates. ,

Ein weiteres Merkmal der Einrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß die Breite des Ringspaltes mittels einer Stellschraube von außen her regelbar ist.Another feature of the device according to the invention is that the width of the annular gap can be regulated from the outside by means of an adjusting screw.

Der Kopf der Stellschraube ist im Sinne der Erfindung nach Art eines Ventiltellers ausgebildet, der axial der Ausmündiung der Speiseleitung gegenüberliegt, wobei zwischen dem Kopf der Stellschraube und der Ausmündung der Speiseleitung die Membran liegt, so daß die Stellschraube dem unmittelbaren Angriff des ^l strömenden Mediums nicht ausgesetzt ist.The head of the screw is formed in the sense of the invention the manner of a valve plate that is axially opposite to the Ausmündiung the feed line, wherein lies the diaphragm between the head of the adjusting screw and the mouth of the feed line, so that the adjusting screw is not the direct attack of the ^l medium flowing is exposed.

Die außerhalb des Gehäuses liegenden, von dem Membranstößel betätigten- Elemente bestehen im wesentlichen aus einem, mit dem erwähnten StößelThe elements located outside the housing and actuated by the diaphragm plunger consist of the essentially from one, with the mentioned plunger

~' verbundenen Joch, welches auf Führungs- oder Lagerbolzen bei Bewegung des Membranstößels parallel verschiehlich,. ist. Dieses Joch ist mit einer Bügelfeder verbünden, welche beliebige Schalt-~ 'connected yoke, which on leadership or Bearing pins can be shifted in parallel when the diaphragm tappet is moved. is. This yoke is with one Combine bow spring, which any switching

mittel,,. beispiel'Sweiae elektrische,, mechanische, hydraulische oder .pneumatische Steuerorgane, betätigt. . ; . 'ΐ^Λ:\ - :'.:' . ,medium,,. For example, some electrical, mechanical, hydraulic or pneumatic control elements are actuated. . ; . 'ΐ ^Λ : \ - :' .: ' . ,

Die Zusammenafbfeit des: Membranstößele rnit dem Joch und der 'Bugelfeder vollzieht sich derart, daß diesseits und jenseits einer mittleren Funktionsstellung,..in der der Schalter bzw. das Steuerorgan geschlossen ist, diais' Steuerorgan bzw. derThe combination of the: diaphragm tappet with the yoke and the bow spring takes place in such a way that on this side and on the other side a middle functional position, .. in which the switch or the control element is closed, diais' control element or the

Schalter' geöffnet wird',und damit ein Signal be-Switch is 'opened', and thus a signal is

tätigt oder,gegebenenfalls die ganze Maschine abstellt. . ■ ' ■ 'activates or, if necessary, switches off the entire machine. . ■ '■'

Weitere Kennzeichen und Merkmale der Einrichtung nach der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der eine bevorzugte Verwirklichungsform des:·.Erfindungsgedankens mit Bezug auf die Zeichnung näher erläu- . tert ist.Further characteristics and features of the device according to the invention emerge from the The following description, in which a preferred embodiment of the: · .Invention concept with reference to the drawing. tert is.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

Fig. ι einen Querschnitt durch das Kontrollorgan nach der Erfindung in Ruhestellung,Fig. Ι a cross section through the control member according to the invention in rest position,

Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt durch das Organ in Funktionsstellung,2 shows a partial cross-section through the organ in the functional position,

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt, bei dem sich das Organ in Sperrstellung befindet.3 shows a section corresponding to FIG. 2, in which the organ is in the blocked position.

Man, erkennt in ' der Zeichnung ein Gehäuse, bestehend aus den Teilen 1 und 2, zwischen denen eine Membran 3 eingespannt ist, die sich über die ganze Fläche zwischen den Teilen 1. und 2 erstreckt und gleichzeitig bei der Vereinigung der Teile 1 und 2 als Dichtungselement wirkt. Das aus den Teilen 1 und 2 bestehende Gehäuse umfaßt einen Raum 4, der durch die Membran in einen oberen Raum 4_a und einen unteren Raum 4_& unterteilt wird. Mit der Membran innerhalb des Raumes 4 ist ein Membranstößel 5 unter Benutzung einer Verschraubung 6 verbunden, der durch eine entsprechende Bohrung mit Dichtung das Gehäuse nach außen durchdringt und dort mit später zu beschreibenden Elementen verbunden ist.One recognizes in the drawing a housing consisting of parts 1 and 2, between which a membrane 3 is clamped, which extends over the entire surface between parts 1 and 2 and at the same time when parts 1 and 2 are combined acts as a sealing element. The housing consisting of parts 1 and 2 comprises a space 4 which is divided by the membrane into an upper space 4 _a and a lower space 4 _& . A diaphragm plunger 5 is connected to the membrane within the space 4 using a screw connection 6 which penetrates the housing to the outside through a corresponding bore with a seal and is connected there to elements to be described later.

Das Gehäuse 1, 2 umfaßt ferner eine weitere Kammer 7, in die eine Speiseleitung 8 und eine Abflußleitung 9 einmünden. Die Speiseleitung 8 mündet in Form eines erhöhten- Randes oder Kragens 8_a in die Kammer 7 ein. Dieser Mündung liegt eine Stellschraube 10 axial gegenüber, welche einen als Ventilteller ausgebildeten Kopf το>_α besitzt. Dieser Kopf liegt in einer entsprechenden Ausnehmung des Gehäuseteiles 1 und wird durch die Membran; 3 abgedichtet, kommt also mit dem Medium nicht in Berührung. Durch Verschrauben der Stellschraube 10 wird der Kopf ΐο_α unter Mitnähme der elastischen Membran mehr oder weniger" der Ausmündung 8_a der Speiseleitung 8 genähert oder von dieser entfernt, so daß die Ausströmöffnung nach Bedarf veränderlich ist.The housing 1, 2 further comprises a further chamber 7 into which a feed line 8 and a discharge line 9 open. The supply line 8 opens in the form of a erhöhten- edge or collar 8 _a into the chamber. 7 This mouth is axially opposite an adjusting screw 10, which has a head designed as a valve disk το> _α . This head lies in a corresponding recess of the housing part 1 and is through the membrane; 3 sealed, so does not come into contact with the medium. By screwing the adjusting screw 10, the head ΐο _α _{is more or less "approached or removed from the opening 8 a of} the feed line 8, taking the elastic membrane along with it, so that the outflow opening can be changed as required.

Der Teil 4^ des Raumes 4 ist durch eine inner- 1.10 halb des Gehäuseteiles 2 verlaufende Verbindungsleitung 11 direkt mit der Speiseleitung 8 verbunden,- während Teil 4_a des Raumes 4 über eine Ausgleichsleitung 12, welche zum Teil in dem Gehäuseteil ι verläuft, mit der Kammer 7 verbunden ist. . ■ ■ .The part 4 ^ of the space 4 is connected directly to the feed line 8 by a connecting line 11 running inside the housing part 2 - while part 4 _{a of} the space 4 is connected via a compensating line 12, which partly runs in the housing part ι the chamber 7 is connected. . ■ ■.

Die mit dem Membranstößel zusammenarbeitenden und außerhalb des Gehäuses 1, 2 liegenden Elemente bestehen aus einem Joch 13, welches fest mit dem Membranstößel 5 verbunden und auf zwei Führungs- oder Lagerbolzen 14 parallel verschieblich ist, wenn sich der Membranstößel axial verlagert. Eine Schraubendruckfeder 15 umgibt den Membranstößel utid stützt sich einerseits gegen das Joch 13 und andererseits gegen den Gehäuseteil 2 ab, so daß der Membranstößel in der Ruhe-Those working together with the diaphragm tappet and lying outside the housing 1, 2 Elements consist of a yoke 13, which is firmly connected to the diaphragm plunger 5 and on two Guide or bearing pin 14 is displaceable in parallel when the diaphragm plunger is axially displaced. A helical compression spring 15 surrounds the diaphragm tappet utid is supported on the one hand against the yoke 13 and on the other hand against the housing part 2, so that the diaphragm plunger in the rest

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lage ,,unter Mitnahme der Membran ständig in die in Fig. ι veranschaulichte Stellung gezwungen ist. Das Joch 13 ist mit einer Bügelfeder 16 verbunden, welche in Form einer langgestreckten Schleife von einem Ende des Jochs unter Umgehung der Enden der Führungsbolzen 14 und des Endes des Stößels 5 zum anderen Ende des Joches verläuft. Die Bügelfeder trägt eine Schaltstange 17, die beispielsweise mittels einer Kontaktbrücke 18 die Kontakte 19 eines elektrischen Stromkreises zu schließen in der Lage ist.location, constantly moving into the In Fig. ι illustrated position is forced. The yoke 13 is connected to a bow spring 16, which in the form of an elongated loop bypassing one end of the yoke the ends of the guide pins 14 and the end of the plunger 5 to the other end of the yoke runs. The bow spring carries a switching rod 17 which, for example, by means of a contact bridge 18 the contacts 19 of an electrical circuit is able to close.

Der bei dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel gewählte elektrische Schalter stellt selbstverständlich nur eine Möglichkeit dar, und es können an dessen Stelle auch beliebige andere Schaltmittel und Steuerorgane mechanischer, pneumatischer oder hydraulischer Natur treten.The electrical switch selected in the illustrated and described embodiment is of course only one possibility, and any number can be used in its place other switching means and control elements of a mechanical, pneumatic or hydraulic nature to step.

Die Wirkungsweise eines Kontrollorgans nach der Erfindung ergibt sich im wesentlichen aus der Zeichnung.The mode of operation of a control member according to the invention results essentially from Drawing.

Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Ruhestellung zieht die Feder 15, indem sie sich zwischen Gehäuseteil 2 und Joch 13 auszudehnen trachtet, den Membranstößel bis zum Anschlag nach außen, der seinerseits über die Verschraubung 6 die flache scheibenförmige Membran 3 wie dargestellt deformiert. Die Stellschraube 10 ist so eingestellt, daß ihr Kopf io_a unter Mitnahme der Membran 3 sich bis auf ein gewisses Maß der Mündung 8_Ü der Speiseleitung nähert. Wenn nun beispielsweise eine Schmier- oder Kühlflüssigkeit durch die Speiseleitung in Richtung des- Pfeiles A unter entsprechendem Druck zugespeist wird, tritt das Medium durch den durch die Stellung der Stellschraube 10 bestimmten Spalt in die Kammer 7 ein. Da dieser Spalt als Ventil öffnung oder Blende wirkt, wird sich der Druck des Mediums über die Leitung 11 in den Teil 4_b des Raumes 4 fortpflanzen .und die Membran unter Mitnahme des Stößels bis in die eine mittlere Funktionsstellung anheben, welche in Fig. 2 veranschaulicht ist. Ersichtlich ist hier die Schraubendruckfeder 15 etwas zusammengepreßt, und die Bügelfeder 16 ist durch das Joch 13 so weit mitgenommen worden, daß ihre Schaltstange 17 mit Kontakt 18 die Kontakte 19 überbrückt. Sofern innerhalb des Kreislaufes keine Störungen auftreten, d. h., daß weder die Speisung aussetzt oder zu wenig Flüssigkeit zugeführt wird, oder der Auslauf aus irgendwelchen Gründen verschlossen ist, verbleibt das Organ in der Funktionsstellung, und der Stromkreis bleibt durch Schließen der Kontakte 19 unter Strom, so daß beispielsweise eine Kontrollampe ständig brennt bzw. der Antriebsmotor der ganzen Maschine in Betrieb gehalten wird.In the rest position illustrated in Fig. 1, the spring 15, trying to expand between the housing part 2 and yoke 13, pulls the diaphragm plunger outward as far as it will go, which in turn deforms the flat disk-shaped diaphragm 3 via the screw connection 6 as shown. The adjusting screw 10 is set so that its head io _a , taking along the membrane 3, _{approaches the mouth 8 Ü of} the feed line to a certain extent. If, for example, a lubricating or cooling liquid is fed in through the feed line in the direction of arrow A under the appropriate pressure, the medium enters the chamber 7 through the gap determined by the position of the adjusting screw 10. Since this gap opening as an outlet or acts aperture, the pressure of the medium via the line 11 _b in the part 4 of the chamber 4 propagate .and the membrane under entrainment of the push rod to the lifting an average functional position, which in Fig. 2 is illustrated. It can be seen that the helical compression spring 15 is compressed somewhat here, and the bow spring 16 has been carried along by the yoke 13 to such an extent that its switching rod 17 with contact 18 bridges the contacts 19. As long as there are no disturbances within the circuit, i.e. that neither the supply is interrupted nor too little liquid is supplied, or the outlet is closed for any reason, the organ remains in the functional position and the circuit remains energized by closing the contacts 19, so that, for example, a control lamp is constantly on or the drive motor of the entire machine is kept in operation.

Wenn beispielsweise die Zuspeisung des Mediums ganz aussetzt oder zu wenig Flüssigkeit zugeführt wird oder der Auslauf verstopft ist, so findet ein Druckausgleich in den Teilräumen 4_a und 4b des Raumes 4 auf beiden Seiten der Membran statt, so daß dann wieder die Wirkung der Schraubendruckfeder 15 überwiegt und die Schaltelemente in die in Fig. 1 dargestellte Ruhestellung zurückkehren, so daß der Stromkreis erneut unterbrachen wird. · .If, for example, the supply of the medium stops completely or too little liquid is supplied or the outlet is clogged, pressure equalization takes place in the sub-spaces 4 _a and 4 b of space 4 on both sides of the membrane, so that the action of the helical compression spring 15 then again predominates and the switching elements return to the rest position shown in Fig. 1, so that the circuit is interrupted again. ·.

Wenn andererseits der Druck in der Speiseleitung, zu stark ansteigt oder, der Spalt zwischen der Stellschraube 10, io_a und der Mündung-8^ der Speiseleitung 8 zu eng oder verstopft ist, wird sich der ganze Druck des Mediums über die Leitung 11 in den Teilraum 4^ fortpflanzen und die Membran, unter Mitnahme des Stößels in die in Fig. 3 -,■■ verdeutlichte Stellung anheben. In dieser· Stellung wird die Schraubendruckfeder 15 stark zusammengedrückt und das Joch 13 unter Mitnahme' der Bügelfeder 16 so weit nach oben gezogen (in der Zeichnung gesehen), daß die Enden der Führungsbolzen 14; gegen die untere Bahn der Bügelfeder 16 stoßen und diese wie dargestellt verformen. Hierdurch wird wiederum über die Schaltstange 17 die Kontaktbrücke 18 von den Kontakten 19 entfernt, so daß der Stromkreis augenblicklich unterbrochen wird und damit entweder die Maschine abgestellt oder über akustische oder optische Signale die Störung angezeigt wird.If, on the other hand, the pressure in the feed line rises too much or the gap between the adjusting screw 10, io _a and the orifice 8 ^ of the feed line 8 is too narrow or blocked, the entire pressure of the medium via the line 11 will be in the Propagate subspace 4 ^ and raise the membrane, taking the plunger with it, into the position illustrated in FIG. 3 -. In this position, the helical compression spring 15 is strongly compressed and the yoke 13 is pulled so far upwards (as seen in the drawing), taking along the bow spring 16, that the ends of the guide pins 14; butt against the lower track of the bow spring 16 and deform it as shown. This in turn removes the contact bridge 18 from the contacts 19 via the switching rod 17, so that the circuit is instantly interrupted and thus either the machine is switched off or the fault is indicated via acoustic or optical signals.

Mit anderen Worten ergibt sich durch die Zusammenarbeit zwischen Membran, Membranstößel, Joch und Bügelfeder die Wirkungsweise, daß sowohl diesseits als auch jenseits der in Fig. 2 dargestellten Funktionsstellung, bei der das Schaltelement oder Steuerorgan 18, 19 geschlossen ist, eine Unterbrechung stattfindet, die zum Stillsetzen der Maschine . oder zur Störungsanzeige führt. Damit wird bei unzureichender oder zu großer Zufuhr des Mediums oder bei verstopften Leitungen eine Anzeige bzw. eki Stillsetzen der Maschine gewährleistet. In other words, it results from the cooperation between the diaphragm, diaphragm tappet and yoke and bow spring the mode of operation that both on this side and on the other side of that shown in FIG Functional position in which the switching element or control element 18, 19 is closed, an interruption takes place to shut down the machine. or leads to a fault display. In order to a Display or eki shutdown of the machine guaranteed.

Dies gesteckte Ziel wird mit einem Minimum an Aufwand und bei wenigen beweglichen Teilen und durch geringe Bewegungen erreicht. Der Aufbau des erfindungsgemäßen Hilfsgerätes ist besonders einfach, und es kann mit geringen Abmessungen und kleinen Gewichten für beliebige Anwendungszwecke hergestellt werden.This goal is achieved with a minimum of effort and with few moving parts and achieved by small movements. The structure of the auxiliary device according to the invention is special simple, and it can be made for any with small dimensions and small weights Applications are produced.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Control organ for monitoring flows, preferably liquid flows, characterized by the interaction of an adjustable annular gap with two pressure chambers, which are through a membrane are separated from each other and each with the flow in front of and behind the annular gap are in communication, the diaphragm being connected to a spring-loaded diaphragm plunger is, the switching or arranged outside of the housing enclosing the liquid Controls work together.

2. Control member according to claim 1, characterized in that the width of the annular gap can be regulated from the outside by means of an adjusting screw.

3. Control body according to claim 1 and 2, characterized in that the head of the adjusting screw is designed in the manner of a valve disk

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is formed, which is axially opposite the mouth of the feed line, with between the head of the adjusting screw and the outlet of the feed line is the membrane, so that the adjusting screw does not come into contact with the flowing medium.

4. Control member according to claim 1 to 3, characterized in that the from the housing protruding diaphragm tappet is connected to a yoke, which on guide or Bearing pin is displaceable in parallel when the diaphragm plunger moves, with the yoke a bow spring is connected, the arbitrary Schajtmittel, such as electrical, mechanical, hydraulic or pneumatic control elements, actuated.

5. control organi according to claim 4, characterized in that the diaphragm plunger in cooperation with the yoke and the bow spring on this side and on the other side of a middle functional position, in which the switch or the control element is closed, the control element or the switch opens.

Considered publications:
German patent specification No. 330 914.

1 sheet of drawings