DK154367B - Differentialtrykfoelsom styreindretning - Google Patents

Description

i

DK 154367 B

Den foreliggende opfindelse angår tilstandsstyrede styreindretninger eller nærmere betegnet styreindretninger, der er følsomme over for fluidumdifferentialtryk.

Styreindretninger, som reagerer på affølte ændringer i fluidumdif-5 ferentialtryk, er af forskellig art og typer. Sådanne styreindretninger er ofte sammenbygget med elektriske kontakter, strømningsstyreventiler eller andre lignende komponenter, som betjenes af fluidumdifferentialtryk, der repræsenterer tilstedeværelsen af en eller anden fysisk tilstand.

10 Der findes flere forskellige tilfælde, hvori det er ønskeligt at være i stand til at afføle ekstremt små fluidumdifferentialtryk og at udøve en reguleringsfunktion. Et eksempel på et sådant tilfælde er et typisk husholdningskøleskab med en lille blæser til cirkulering af luft hen over luftkølende kølerør eller spiraler. Fugtighed i luften har ten-15 dens til at kondensere på kølerørene og her danne is eller rim, hvilket forringer rørenes evne til at køle luften, og dermed reduceres køleskabets effektivitet. Køleenhedens effektivitet kan holdes på et maksimum ved straks at afføle en opbygning af is eller rim på kølerørene og ved at "afrime" køleren.

20 Den fortsatte dannelse af is eller rim på rørene begrænser gradvis luftstrømmængden hen over rørene, og derfor afsløres tilstedeværelsen af is på rørene af en ændring i differentiallufttrykket over rørene. At detektere different!al trykket for den luft, som strømmer hen over kølerørene, er følgelig en første måde, hvorpå det kan konstateres, hvornår 25 køleren bør afrimes. Der kendes forskellige styreindretninger til udøvelse af denne funktion.

I omgivelser eller miljøer af den aktuelle type må styreindretninger betjenes af kræfter, som frembringes af små different!al tryk. For at reagere effektivt på små different!al tryk må styreindretningen enten 30 være konstrueret således, at different!al trykket fordeles over et forholdsvis stort areal for derved at frembringe en tilsvarende stor kraft, eller indretningerne må være i stand til at reagere nøjagtigt og pålideligt på ekstremt små kræfter.

Generelt kan styreindretninger, som anvendes i masseproducerede 35 produkter, såsom køleskabe, ikke være store på grund af pladsbegrænsninger i udstyret. Styreindretninger, der er baseret på store trykarealer, hvorpå små different!al tryk indvirker for at udøve betjeningskræfter, er følgelig ikke praktisk anvendelige.

2

DK 154367 B

Styreindretninger med rimelig små dimensioner til afføling af differential tryk har ofte gjort brug af en bevægelig membran, over hvilken differential trykket etableres for at afgive en betjeningskraft til membranen. Membranerne er sædvanligvis fremstillet af gummi eller gummilig-5 nende plastmateriale, og de er fastmonteret langs deres periferi. En plade eller en pude er sædvanligvis fastgjort til membranen for at overføre aktiveringskræfter fra membranen til et styreorgan, såsom en ventil eller et kontaktelement. Kendte styreindretninger, som gør brug af aktivatorer af membrantypen, er beskrevet eksempelvis i US patentskrifterne 10 nr. 2 229 740, nr. 3 066 496, nr. 3 300 703 og nr. 3 359 388.

Der kendes også styreindretninger, som gør brug af oppustelige eller udspilelige følere. Disse indretninger har som grundtræk gjort brug af ballonlignende føler- eller aktivatorelementer i stedet for membranen, og disse aktivatorelementer ekspanderes elastisk ved pålægning af 15 different!al tryk til kon akt eller indgreb med bevægelige styreorganer.

Disse styreorganer udførs ' styrefunktioner ved glidende eller drejende bevægelser, som tildeles organerne af aktivatorerne. Kendte indretninger af denne type er beskrevet eksempelvis i US patentskrifterne nr. 1 942 040, nr. 2 597 668 og nr. 3 247 341.

20 Anvendelse af disse typer af styreindretninger ved ekstremt små different!al tryk (eksempelvis 1,27 mm vandsøjle eller mindre, hvilket svarer til 14 Pa eller mindre) har ikke været mulig på grund af flere problemer. For det første har massen af membranen, plade- og/eller hertil knyttede komponenter, som må bevæges under styreindretningens funk-25 tion, været så stor i forhold til den disponible kraft, at sådanne styreindretninger ikke har haft en tilstrækkelig følsomhed. For det andet har friktionstab i indretningerne været forholdsvis store (i sammenligning med de disponible kræfter). For det tredie har friktionstabene ikke været ensartet fra cyklus til cyklus, hvilket reducerer indretningernes 30 nøjagtighed og reproducerbarhed. Endvidere er mange indretninger positionsafhængige ved, at different!al trykniveauerne, hvorpå indretningerne reagerer, ændrer sig i afhængighed af indretningens positionsmæssige o-rientering (primært på grund af varierende indvirkninger fra tyngdekraften på det trykfølsomme element og hertil knyttede komponenter). Endelig 35 har mange kendte styreindretninger været konstrueret således, at stadig større differential tryk kræves for at tilvejebringe tilstrækkelig kraft til at fuldføre en styre- eller reguleringsfunktion for indretningen.

De ovenfor antydede problemtyper har været hindrende for indførel- 3

DK 154367 B

sen af små, meget følsomme og forholdsvis billige styreindretninger til generel brug i masseproducerede apparater.

Den foreliggende opfindelse tilvejebringer en different!al trykfølsom styreindretning som angivet i patentkrav 1.

5 Der opnås herved en styreindretning, som ikke lider af de ovenfor nævnte ulemper, som er kompakt, opbygget af forholdsvis billige og lettilgængelige komponenter og billig at fremstille, og som dog er i stand til at afføle og reagere pålideligt på ekstremt små fluidumdifferenti altryk.

10 Det bliver herved teknisk og økonomisk muligt at anvende sådanne styreindretninger i masseproducerede apparater til afføling af ekstremt små different!al tryk.

Styreindretningen indeholder et hus med en reaktionsflade, et styrelegeme understøttet til bevægelse i forhold til reaktionsfladen samt 15 en differential trykføl som aktivator eller føler, som reagerer mellem reaktionsfladen og styrelegemet til bevægelse af dette.

Ifølge opfindelsen indeholder aktivatoren en blære eller bælg udformet af smidigt og overordentligt tyndt filmmateriale samt en ledning indrettet til at sætte blærens indre i forbindelse med en fluidumtryk-20 kilde, hvis tryk kan variere i forhold til det fluidumtryk, som omgiver blæren. Blærevolurnenet ændrer sig i afhængighed af different!al trykket mellem kilden og omgivelserne, og når blærevolumenet tiltager, går blæren i indgreb med styrelegemet. Different!al trykket virker på styrelegemet gennem blærevæggen, hvilket resulterer i, at styrelegemet bevæges 25 til igangsætning af en styrefunktion.

Blæren er fortrinsvis en udfladelig poselignende konstruktion med en af de største sideflader forløbende langs reaktionsfladen, med en y-derperiferi, som i det mindste i hovedsagen er uunderstøttet af og frit bevægelig i forhold til huset, og med den anden største sideflade ind-30 rettet til indgreb med styrelegemet ved ekspansion af blæren. Blærevolumenet er forholdsvis stort, således at blæren kan ekspanderes til at bevæge styrelegemet til dettes bevægelsesgrænse, uden at der indtræder en nævneværdig strækning af det filmlignende blæremateriale.

Blærekonstruktionen nedbringer friktionstabene til et minimum un-35 der udspilningen, og dermed gøres styreindretningens nøjagtighed og følsomhed over for små different!al tryk størst mulig. Blærematerialet er en tynd (0,025 mm - 0,032 mm) biaksialt orienteret film med lav densitet, som er særdeles smidig eller eftergivende. Materialets bøjelighed eller 4

DK 154367 B

smidighed er i det væsentlige temperaturuafhængig gennem hele det normale atmosfæriske temperaturområde (eksempelvis fra -29° C til 38°C). Materialet er antistatisk, således at det ikke vil hæfte til sig selv som resultat af tilstedeværelse af ladninger af statisk elektricitet, og ma-5 terialet har en lav friktionskoefficient ved glidning i forhold til styrelegemet. Disse egenskaber sikrer, at tabene, såsom friktionstab ved bøjning eller deformation af blæren, friktionsmodstand over for bevægelse mellem blæren og styrelegemet samt de tab, som ledsager det arbejde, som udføres under blærens ekspansion, er meget små og i det væsentlige 10 de samme fra cyklus til cyklus for indretningen.

Den omtalte aktivatorledning fastgør blæren i position i huset u-den behov for en væsentlig fiksering af blærens periferi i forhold til huset. Ledningen og blæren er konstrueret med henblik på en hurtig og let montage, og de er knyttet til huset på en sådan måde, at lækage til 15 eller fra blæren er effektivt hindret, når aktivatoren eller føleren er monteret i huset.

Blæren og styrelegemet samvirker, således at der opnås en kraftforstærkende virkning, når blæren ekspanderer, på grund af at blæren er i kontakt med styrelegemet over et trykareal, som tiltager, efterhånden 20 som different!al trykket tiltager. Styrelegemet er fortrinsvis udformet af plademateriale, som har et væsentligt areal indrettet til kontakt med aktivatoren eller føleren. Når blæren udspiles, berører en af dens flader først styrelegemet langs et lille areal. En lille aktiverende trykkraft overføres til styrelegemet, som derved bringes til at bevæge sig 25 en smule. En yderligere ekspansion af blæren resulterende fra en stigning i det affølte different!al tryk bringer blæren til at berøre styrelegemet over et stadigt tiltagende areal. Denne relation resulterer i, at stadigt større aktiveringskræfter udøves på styrelegemet over et stadigt voksende areal til trods for, at styrelegemet søger at bevæge sig 30 bort fra blæren.

Styrelegemet er fortrinsvis udformet af fjedermateriale og er udkraget eller indspændt i huset. Udøvelsen af en aktiveringskraft på styrelegemet fra fluidumtrykket i blæren fordeles over en væsentlig længde af styrelegemet. Den pålagte kraft udbøjer således styrelegemet nøjag-35 tigt langs en tiltagende del af legemets længde, efterhånden som blæren udspiles, og derved opnås en effektiv forstærkning af bevægelsen af styrelegemets frithængende ende. Den udkragede montering af styrelegemet eliminerer friktionstab, som ellers ville kunne optræde, hvis styrelege- 5

DK 154367 B

met var hængslet forbundet til huset.

Styrelegemet er hensigtsmæssigt udformet med udskårede dele, således at dets vægt er mindst mulig. Blæren tillades at ekspandere gennem udskæringerne og gennem styrel egernets plan, således at blærematerialets 5 trækstyrke til en vis grad bidrager til styrelegemets bevægelse.

I en foretrukken udførelsesform for opfindelsen indeholder styreindretningen en elektrisk styrekontaktenhed, og styrelegemet danner en bevægelig kontaktarm for denne enhed. Styrelegemet er fastgjort ved den ene ende til huset og rager ud langs blæren. Når blærevolurnenet ændrer 10 sig, bevæger den frithængende ende af styrelegemet, der danner et kontaktpunkt, sig i forhold til huset til åbning og lukning af kontakten.

Styrelegemet er fortrinsvis sammenknyttet med en anden udragende og elastisk kontaktdel, som er konstrueret og arrangeret således, at ud-bøjninger af kontaktdelene forårsaget af tyngdekraften er ensartede uan-15 set styreindretningens monteringsposition. Følgelig påvirkes det differential trykniveau, ved hvilket styreindretningen er indstillet til at fungere, ikke i væsentlig grad af indretningens orientering.

Kontaktorganet er fortrinsvis anbragt indstilleligt i forhold til huset, og der er indrettet en indstillingsmekanisme for kontaktorganet, 20 som muliggør en præcis positionsindstilling af det andet kontaktorgan i forhold til styrelegemet. Dette muliggør igen en præcis indstilling af de differential trykniveauer, hvorpå indretningen reagerer.

I det følgende skal den foreliggende opfindelse forklares nærmere ud fra en foretrukken udførelsesform og under henvisning til tegningen, 25 hvor fig. 1 er en skematisk illustration af en del af et kølesystem udstyret med en indretning ifølge opfindelsen, fig. 2 et sidebillede af en udførelsesform for styreindretningen 30 ifølge opfindelsen med visse dele udeladt og med andre dele vist i snit, fig. 3 et snitbillede af den i fig. 2 viste indretning og i hovedsagen set fra et med linien 3-3 i fig. 2 antydet plan, fig. 4 et snitbillede af indretningen ifølge fig. 2 i hovedsagen taget langs linien 4-4 i fig. 2, 35 fig. 5 en skematisk illustration af en del af den i fig. 2 viste indretning, fig, 6 et snitbillede i hovedsagen taget langs linien 6-6 i fig.

5, og DK 154367 B ! 6 j fig. 7 et forstørret snitbillede af en del af indretningen ifølge fig. 2.

Et udsnit af et kølesystem 10 ifølge opfindelsen er illustreret i 5 fig. 1 og indeholder et kølerør 12 indsat i en kanal eller passage 14, gennem hvilken luft cirkuleres af en blæser 16. Endvidere findes en afrimer 18 til fjernelse af is eller rim fra røret eller spiralen 12 samt en styreindretning 20 til igangsætning af afrimerens funktion.

Køleenheden 10 kan være af enhver konstruktion, men med henblik på 10 .den efterfølgende beskrivelse vil det blive antaget, at kølesystemet indeholder en mekanisk køleenhed af kompressor/kondensator/fordamper-ty-pen, og at kølerøret 12 udgøres af enhedens fordamper eller evaporator.

Typiske kølerør er udformet af et serpentineformet og varmeledende metalrør, gennem hvilket kølemidlet strømmer. Røret fastholdes vel under 15 vands frysepunkt af det ci kulerende kølemiddel. Når luft cirkulerer hen over kølerøret, afkøles 1 ?ten, og luftens fugtindhold kondenserer på kølerørets kolde overflade. Den kondenserede fugt fryser, og i løbet af en vis tid opsamles is eller rim på kølerøret, og køleenhedens effektivitet reduceres.

20 Efterhånden som is- eller rimdannelsen opbygges på kølerøret 12, vanskeliggøres luftens strømning hen over røret. En vanskeliggørelse af luftstrømmen hen over kølerøret 12 bringer lufttrykket i kanalen opstrøms for kølerøret til at overstige lufttrykket i kanalen nedstrøms for kølerøret. Størrelsen af different!al trykket over kølerøret er et 25 mål for den is- eller rimmængde, som er til stede på kølerøret.

Styreindretningen 20 er en different!al trykføl som styreindretning, som står i forbindelse med trykket opstrøms og nedstrøms for kølerøret 12 gennem tryktransmitterende linier 22 og 24. Når der er opsamlet tilstrækkelig is eller rim på kølerøret eller varmeveksleren 12, bevirker 30 det resulterende different!altryk, som detekteres af indretningen 20, at denne igangsætter afrimerens 18 funktion. Når afrimningen er fuldført, vil en anden passende indretning, såsom en termostat, bringe afrimerens funktion til ophør.

Afrimeren eller "defrosteren" 18 kan være af enhver egnet eller 35 konventionel konstruktion, såsom en ventil med tilknyttede komponenter til reversering af kølemiddelstrømmen, og afrimeren er ikke illustreret eller beskrevet i detaljer. Det skulle være tilstrækkeligt at anføre, at afrimeren er indrettet og arrangeret således, at dens funktion igangsæt- 7

DK 154367 B

tes elektrisk.

En foretrukken udførelsesform for styreindretningen 20 er illustreret i figurerne 2-4 og indeholder et hus 30, som bærer en differential trykføl som aktivator eller føler 34 med en tilknyttet styrekontakt-5 enhed 35, samt en afrimerstyreenhed 36. Aktivatoren 34 aktiverer styre-kontaktenheden 35 i afhængighed af tilstedeværelsen af et forud fastlagt lavt different!al tryk over kølerøret 12. Styrekontaktenheden 35 aktiveres således, når en forudfastlagt mængde is eller rim er til stede på kølerøret 12, og derved betjenes afrimerstyreenheden 36. Afrimerstyreen-10 heden reagerer på kontaktenhedens 35 betjening ved at igangsætte afrimerens 18 funktion.

Huset 30 bærer aktivatoren 34 og styrekontaktenheden 35 i et første huskammer og styreenheden 36 i en andet huskammer, idet disse huskamre er forseglet og elektrisk isoleret fra hinanden. Huset 30 indehol-15 der fortrinsvis et huslegeme 42 udformet af et dimensionsstabilt og stærkt dielektrisk plastmateriale (eksempelvis bakelit), og huslegemet afgrænser mod hinanden vendende recesser 44 og 46. Recessen 44 afgrænses af en reaktionflade 50 samt en rundt langs periferien forløbende væg 52 anbragt omkring fladen 50. Trykstudser 56, 57 rager ud fra huslegemet 42 20 og afgrænser respektive passager 58, 59, hvormed lufttryk sættes i forbindelse med recessen 44 gennem ledningerne 22, 24, respektivt. I den illustrerede udførelsesform er der indsat et konventionelt filterelement 60 i passagen 59 for at hindre materiale i partikelform i at trænge ind i recessen 44.

25 Aktivatoren 34 og kontaktenheden 35 er monteret i huslegemet i re cessen 44, og en dækplade 54 af plast er forseglet på plads hen over den åbne side af recessen liggende i afstand fra fladen 50.

Recessen 46 er udformet af en basisvægdel 62 og en periferi væg 64, der løber rundt om basisvæggen 62. Styreenheden 36 er indsat i recessen 30 46, og denne reces er lukket af en dielektrisk dækplade 46 af plast.

Det illustrerede huslegeme 42 er forsynet med monteringsspalter 68, som optager med hovede forsynede montageskruer eller lignende (ikke vist) til fastspænding af styreindretningen på et ønsket montagested.

Aktivatoren 34 betjener kontaktenheden 35 som reaktion på ekstremt 35 lave afføl te different!al tryk, og i den foretrukne udførelsesform for opfindelsen udgøres aktivatoren af en udspilelig blære 70 samt en hertil knyttet ledning 72, som forbinder blæren 70 med huset 30. Blæren 70 er et poselignende element, som kan udflades, som er udformet af to rektan-

DK 154367 B

δ gulære blærevægge i form af ark 74, 76 af et filmmateriale, som er var-meforseglet sammen langs en rektangulær periferi kant 78. Denne kant 78 er anbragt inden i huset 30 og er ikke begrænset med hensyn til bevægelse i forhold til huset.

5 Ledningen 72 forankrer blæren 70 til huset 30 uden at bevirke en effektiv begrænsning af blærens bevægelsesfrihed i forhold til huset, og ledningen sætter også blærens indre i forbindelse med lufttrykket opstrøms for kølerøret 12. I den foretrukne udførelsesform indeholder ledningen 72 et rørformet cylindrisk legeme 80 samt en forstørret og flan-10 gelignende hovede 82 (se fig. 7). Hovedet 82 er anbragt inden i blæren 70, og legemet 80 rager ud gennem en cirkulær åbning 84 i blærevæggen 76. Åbningen 84 har en væsentlig mindre diameter end hovedet 82, og ledningen 72 samt blæren samles ved at indsætte hovedet 82 gennem åbningen 84 på en måde i lighed med den måde, hvorpå en knap føres gennem et 15 knaphul.

Når ledningen 72 e fastgjort til blæren, kan åbningen 84 gribe elastisk fat på periferien af rørlegemet 80 til dannelse af en tætning mellem blæren og ledningen. Rørlegemet rager ind i og står i friktionsmæssigt indgreb med passagen 58 i studsen 56, og materialet for arket 76 20 er indskudt og fastgrebet mellem hovedet 82 og en læbe 186 udformet på reaktionsfladen 50 rundt om passagen 58.

Da huskammeret omkring blæren 70 står i forbindelse med kanalen 14 nedstrøms for kølerøret 12, og da det indre af blæren 70 står i forbindelse med kanalen 14 opstrøms for kølerøret, vil en modstand mod luft-25 strømmen gennem kølerøret bevirke, at trykket i blærens indre overstiger det tryk, som omgiver blæren, og derved udspiles denne.

Blæren er indsat mellem reaktionsfladen 50 og kontaktenheden 35, og når blæren udspiles, virker den mellem fladen 50 og kontaktenheden 35 til aktivering af denne. Kontaktenheden 35 indeholder et styrelegeme 30 120, der kan betjenes af aktivatoren 34, et kontaktlegeme 122, som påvirkes af legemet 120 for at gøre kontaktenheden ledende, samt en indstil! i ngsmekanisme 123 for kontaktlegemet 122. Styrelegemet 120 påvirkes af den udspilede blære og bevæges mod kontaktlegemet 122, indtil legemerne 120 og 122 er i kontakt ved et forudfastlagt affølt differenti al-35 tryk, og kontaktenheden 135 "lukkes" således. Indstillingsmekanismen 123 positionerer kontaktlegemet 122 til fastlæggelse af det differential-trykniveau, hvorved legemerne 120 og 122 er i kontakt.

Styrelegemet 120 er fortrinsvis udformet af en tynd plade af fje- 9

DK 154367 B

dermateriale, såsom beryl ium-kobber, med udskæringer, der danner parallelle montageben 124, 125, som hver især er fastgjort til huslegemet 42 ved hjælp af fastgørelsesmidler 128. En cirkulært afrundet endedel 130 forløber mellem de frit udragende ender af benene 124, 125, og en side-5 stiver 132 forbinder montagebenene ved et punkt mellem deres ender. Et kontaktelement 134 er fastgjort til endedelen 130.

Styrelegemet 120 har en ikke-udbøjet position, hvori legemet rager ud fra dets forbindelse med huset 30 i hovedsagen parallelt med reaktionsfladen 50. Når legemet 120 påvirkes af blæren 70, udbøjes benene 124, 10 125 elastisk af den pålagte differential trykkraft, således at kontaktelementet 134 bevæges mod kontaktlegemet 122. Udbøjningsgraden for benene 124, 125 er en direkte funktion af det differential tryk, som afføles af blæren 70. Legemet 120 er forspændt mod sin ikke udbøjede position, således at det udøver modstand mod bevægelse af blæren 70.

15 Indretningen af styrelegemet 120 og blæren 70 samt disses samar bejde bidrager i væsentlig grad til indretningens 20 evne til at afføle og reagere på differential tryk på helt ned til 0,51 mm vandsøjle (ca.

5,0 Pa). Specielt er aktivatoren 34 og styrelegemet 120 konstrueret med henblik på at maksimere den effektivitet, hvormed kontaktenheden 35 be-20 tjenes af aktivatoren 34. Det foretrukne blæremateriale er en biaksialt orienteret ethylenvinylacetatcopolymer, som er særdeles blød eller bøjelig, i det mindste ved omgivelsestemperaturer i intervallet fra -29°C til 38°C. Blærematerialets smidighed er af en sådan størrelse, at blæren faktisk ikke har nogen strukturmæssig styrke, undtagen over træk (mate-25 ri al et er eksempelvis under træk, når blæren udspiles imod en vis modstand). Når blæren udspiles, bukker periferi kanten 78 ud, når blærevæggene 74, 76 bevæger sig bort fra hinanden, og der indtræder også en ud-bukning i blærevæggene 74, 76 langs kanten 78. På grund af blærematerialets blødhed, bøjelighed og ringe vægtykkelse bukker og bøjer blæren un-30 der ekspansion, uden at der opstår nævneværdigt energitab, som kan tilskrives blærens deformation.

Blærematerialet er også "antistatisk", idet det ikke vil hænge fast ved sig selv som følge af statiske elektriske ladninger på bærefladerne. Dette er vigtigt, da blærens flader let må kunne adskilles under 35 udspil ingen, uden at kræve arbejde eller energitab for at overvinde statiske tiltrækningskræfter virkende på blæren.

Blærematerialet har ligeledes en lav friktionskoefficient, når det er i indgreb med styrelegemet 120 og reaktionsfladen 50. Dette muliggør,

DK 164367 B

10 at materialerne let glider mod hinanden under blærens udspiling uden nævneværdige tab. Den udkragede eller indspændte forbindelse af legemet 120 med huslegemet 42 muliggør en elastisk udbøjningsbevægelse af legemet 120 i forhold til huset med minimale friktionstab knyttet til lege-5 mets forskydning. Blæren 70 og styrelegemet 120 er konstrueret med henblik på at nedbringe deres vægt til et minimum for således at muliggøre en større følsomhed over for små aktiveringskræfter. Den rektangulære blære 70 er fortrinsvis ca. 51 mm lang og 38 mm bred med en vægtykkelse for blærematerialet af størrelsesordenen 0,025 mm som tidligere anført.

10 Blærens udspiling og heraf følgende forskydning af blærens tyngdepunkt kræver følgelig ingen nævneværdig kraft eller arbejde. Pladematerialet, som danner styrelegemet 120, er udformet med henblik på at tilvejebringe åbninger med stort areal mellem montagebenene, hvilket reducerer legemets vægt. Det foretrukne styrelegemes tykkelse er ca. 2,0 mm, hvilket 15 bringer legemets vægt ti· et minimum samtidig med, at en tilstrækkelig konstruktiv styrke sikres.

Forbindelsen mellem blæren 70 og styrelegemet 120 tilvejebringer også en trykkraftforstærkende virkning, som opnås under aktiveringen eller betjeningen af kontaktenheden 35.

20 Blærens volumen er således, at hvis styrelegemet ikke var til ste de i huset, ville blæren 70 kunne ekspandere gennem det rum, som optages af legemet 120, før det pålagte differenti al tryk skaber en strækning eller trækspænding i blærevæggene. En ekspansion af blæren 70 til et volumen, som er tilstrækkeligt til at lukke kontaktenheden 35, kan derfor 25 indtræde, uden at blærevæggene udsættes for trækspændinger. Blæren kan således betragtes som mere eller mindre "slap" under påvirkningen af styrelegemet 120, da den eneste trækspænding i blærevæggene er den, som hidrører fra det elastiske indgreb med legemet 120.

Der henvises nu til figurerne 2, 5 og 6, hvoraf det fremgår, at 30 styrelegernets montageben 124, 125 og stiveren 132 afgrænser et væsentligt areal, som vender mod blæren 70, således at når blæren påvirker styrelegemet 120, udøves trykket i blærens indre over det areal af styrelegemet, som er i indgreb med blæren. Når et different!al tryk afføles, ekspanderer blæren 70 til den i figur 3 generelt viste stilling. Blæren 35 står i et særdeles let indgreb mellem legemet 120 og reaktionsfladen 50. Legemet 120 udbøjes elastisk i meget lille grad på grund af dets indgreb med blæren 70, og legemets 120 position stabiliserer sig, sålænge der ikke afføl es en yderligere i different!al trykstigning.

DK 154367 B

π

Hvis det antages, at det affølte differential tryk stiger, udspiles blæren 70 yderligere, hvilket resulterer i, at blæren 70 går i indgreb med benene 124, 125 samt stiveren 132 over et væsentligt forøget kontaktareal (se figur 5). Det voksende kontaktareal opstår på grund af 5 blærens "slappe" natur og dens almene konfiguration, og til trods for, at legemet 120 udbøjes yderligere fort fra sin oprindeltge position. Da legemet 120 påvirkes over et stadigt større kontaktareal af blæren, og da trykforskellen over blæren ligeledes stiger, efterhånden som kontaktarealet tiltager, tilvejebringer samvirkningen mellem blæren og styrele-10 gemet 120 en effektiv multiplikation af den disponible sktiveringskraft.

I tillæg til denne kraftmultiplikationsvirkning tillader blærematerialets relative slaphed, at blæren "svulmer" eller buler ud gennem de åbne områder i legemet 120 og derved udøver supplerende, men ganske vist små aktiveringskræfter på styrelegemet. Blærevæggen 74 buler ud gennem 15 planet for legemet 120 (se figurerne 5 og 6), idet udbulingernes form er i hovedsagen buet. Alt efter den udstrækning, hvori blærematerialet strækkes, er strækkræfterne (antydet ved pile i figurerne 5 og 6) i blæ-remateriaiet rettet efter tangenten til blærens krumning, og disse kræfter søger således at påvirke legemet 120 i retning mod indgreb med lege-20 met 122. Disse kræfter er små i sammenligning med differenti al kræfterne, som udøves på legemet 120, men de bidrager ikke desto mindre til betjeningen af kontaktenheden 35.

Aktivering af legemet 120 ved hjælp af blæren 70 følges desuden af en forstærkningseffekt i forskydningen af den frithængende ende af lege-25 met 120. Da aktiveringskraften, som udøves på legemet 120 af blæren 70, fordeles over en væsentlig længde af legemet 120, udbøjes dette hele vejen langs det areal, hvor aktiveringskraften udøves. Det eneste sted langs legemets 120 længde, som ikke udbøjes elastisk, er således den del af legemet 120, som rager ud over kontaktområdet med blæren 70. Den pro-30 gressivt tiltagende udbøjning af styrelegemet 120 søger at maksimere bevægelsesvejen for kontaktelementet 134 for et givet affølt differentialtry kn i veau.

Når et på forhånd fastlagt differential trykniveau er pålagt over blæren 70, bøjer styrelegemet 120 ud fra sin oprindelige position til 35 indgreb med kontakt!egernet 122, således at kontaktenheden 35 er ledende.

I den foretrukne udførelsesform indeholder kontaktlegemet 122 en basissektion 140 forankret til huslegemet 42 ved hjælp af passende fastgørelsesindretninger, en frithængende udkraget armsektion 142 samt en brosek-

DK 154367B

12 ti on 143, der forløber mellem basis- og armsektionen. Armsektionen 142 bærer et kontaktelement 144 ved sin frithængende ende, og når legemet 120 udbøjes tilstrækkeligt, kommer kontaktelementet 134 ved enden af legemet 120 i kontakt med glidebanen på kontaktelementet 144.

5 Kontaktenheden 35 er konstrueret og arrangeret således, at styre indretningen 20 kan installeres i forskellige orienteringer uden væsentlig indvirkning på det different!al trykniveau, hvorved kontaktenheden 32 betjenes. Som det bedst fremgår af figur 2, indeholder den frithængende armsektion 142 en forstørret spids ved sin frithængende ende samt en 10 forholdsvis snæver og udbøjelig fjederdel mellem brosektionen 143 og spidsdelen. Form og størrelse for spidsdelen og fjederdelen er afpasset således, at udbøjningen af armsektionen 142 under indflydelse af tyngdekræfter er i det væsentlige den samme som udbøjningen af styrelegemet 120 som følge af de samme kræfter. Uanset hvilken måde, indretningen 20 15 orienteres i forhold til tyngdekraften, vil tyngdekræfter, som virker på legemerne 120 og 122, følgelig bringe disse til at udbøje i det væsentlige ens. Kontaktelementerne 134, 144 forbliver således adskilt en konstant afstand, og styringens indstilling er faktisk upåvirket.

Når der ønskes en ændring af det differential trykniveau, hvorved 20 indretningen 20 reagerer, betjenes indstillingsmekanismen 123 til at ændre den oprindelige afstand mellem kontakterne. I en foretrukket og illustreret udførelsesform for opfindelsen er mekanismen 123 konstrueret og arrangeret med henblik på at muliggøre en forholdsvis fin positionering af kontaktlegemet 122 på hurtig og simpel måde. Som vist i figur 3 25 forløber kontakt!egemsbasissektionen 140 samt armsektionen 142 i hovedsagen parallelt med hinanden, og brosektionen 143 forløber imellem dem under en lille stump vinkel med hver af dem. Huslegemet 42 har en med gevind forsynet åbning 160, som forløber ind i recessen 44, idet åbningens akse står vinkelret på planet for basissektionen 140. Brosektionen 30 143 forløber delvis hen over åbningen under en lille spids vinkel med aksen. En indstillingsskrue 166 er indsat i åbningen 160 til bevægelse langs aksen, og skruens frie ende står i indgreb med et plastskjold 170 (figur 3), der forløber langs brosektionen 143. Når skruen fremføres i åbningen, udbøjes brosektionen elastisk i retning mod en position, hvori 35 den står vinkelret på basissektionen 140, og kontaktelementet 144 bevæges bort fra kontaktelementet 134 for at forøge det differenstrykniveau, hvorved styreindretningen reagerer. Når skruen føres tilbage, skråstilles brosektionen 143 yderligere i forhold til aksen, og kontaktelemen- 13

DK 154367 B

terne bevæges nærmere mod hinanden, således at indretningen 20 reagerer ved et lavere differenstrykniveau.

En forholdsvis fin manuel indstilling af indretningen kan opnås hurtigt og let. Skruens drivende ende er tilgængelig for drejning ved 5 hjælp af en sædvanlig skruetrækker udvendigt for huset 30. Skruen og plastskjoldet har i realiteten en snekkedrevrelation, hvor en væsentlig drejning af skruen resulterer i en forholdsvis lille relativ bevægelse af kontaktelementerne. Skruens gevind er fortrinsvis forholdsvis fint, således at der let kan opnås en præcis indstilling af indretningen.

10 Styrekontaktenhedens 35 konstruktion er således, at ændringer i omgivelsestemperaturen ikke indvirker i nævneværdig grad på enhedens "indstilling". Af figurerne 3 og 4 fremgår, at den del af huslegemet, hvortil styrelegemet 1£0 er fastgjort, er betragteligt tykkere end den del af huslegemet, hvortil kontaktarmen 120 er fastgjort (målt eksempel-15 vis fra reaktionsfladens 50 plan). Når ændringer i omgivelsestemperaturen forandrer temperaturen i husets plastmateriale, vi.l materialet ekspandere eller kontrahere (i afhængighed af temperaturændringens retning og omfang), og montagepunktet for legemet 120 forskydes en større afstand i forhold til planet for fladen 50 end monteringsstedet for lege-20 met 122.

Denne forskellige forskydning af montagestederne søger at bringe kontaktelementet 134 til at forskyde sig bort fra eller hen mod kontaktelementets 144 beliggenhed. Hvis omgivelsestemperaturen stiger, søger elementet 134 at forskyde sig i retning mod elementet 144, og hvis tem-25 peraturen falder, søger elementet 134 at forskyde sig bort fra elementet 144. Udstrækningen af den kontaktforskydning, som forårsages af normalt acceptable variationer i omgivelsestemperaturen, kan, hvis der ikke kompenseres herfor, forårsage en mærkbar og uønskelig ændring i det different! al trykniveau, som indretningen 20 reagerer på.

30 Mekanismen 123 fungerer til at kompensere kontaktenheden 35 for sådanne ændringer i omgivelsestemperaturen. Når temperaturen for indstillingsskruen ændrer sig, forskydes skruens 166 perimeter i en retning i hovedsagen på tværs af brosektionens 143 retning. Dette resulterer i, at kontaktelementet 144 forskydes mod eller bort fra kontaktelementet 35 134. Udstrækningen af den tværgående forskydning af skrueperimeteren forstærkes, selv om den er lille i sammenligning med den relative forskydning mellem legemerne 120, 122, af udbøjningen af legemet 122. Som resultat heraf sker der som følge af den temperaturafhængige forskydning 14

DK 154367 B

af elementet 144 en nær tilpasning med hensyn til retning og udstrækning af den forskydning af kontaktelementet 134, som forårsages af ændringer i omgivel sestemperaturen.

I den foretrukne udførelsesform for opfindelsen er bevægelse af 5 den frie ende af kontaktlegemet 122 dæmpet for at hindre legemet 122 i at vibrere i væsentlig grad. Det masse- og fjedersystem, som tilvejebringes af spidsen og armsektionerne af legemet 122, kan vibrere væsentligt, hvis indretningen 20 er forbundet til et udstyr, som påvirker huset 30 med vi brati onskræfter. Vibrationer af kontaktlegemet 122 kan re-10 sultere i en uønsket rystelse eller klapren for kontaktelementerne 134 og 144, når kontaktenheden 35 nærmer sig sin lukkede tilstand. Et dæmperelement 180 (se figur 3), udformet af et stykke eftergiveligt skumplastmateriale, er anbragt mellem huset 30 og den frie spids af kontaktlegemet 122 for at dæmpe vibrationerne. Den illustrerede dæmper 180 er 15 fastgjort til dækpladen 54 ved hjælp af et passende klæbemiddel, og dæmperen har ikke en sådan konstruktiv styrke, at den i nævneværdig grad kan forstyrre legemets 22 positionsændringer.

Styrelegemet 120 og kontaktlegemet 122 er elektrisk forbundet mellem styreenheden 36 og en jordet terminal 182 for styreindretningen, så-20 ledes at en energiforsynet kreds for styreenheden 36 kan sluttes gennem legemerne 120 og 122, når disse er i kontakt.

Styreenheden 36 kan være af enhver egnet eller konventionel konstruktion. I den i figur 2 illustrerede udførelsesform for opfindelsen er styreenheden 36 udformet af en mi krokontakt 200 med snapvirkning samt 25 en kontaktoperator 202, som begge er anbragt i huset 30. Mi krokontakten 200 igangsætter afrimerens 18 funktion, når den aktiveres af operatoren 202. Operatoren 202 styres på sin side af kontaktenheden 35.

Mi krokontakten indeholder den sædvanlige betjeningsknap 204, som kontrollerer snapkontakternes position. Mi krokontaktens kontaktpunkter 30 er forbundet mellem terminaler 206 og 208, som bæres af huset 30, og som danner en del af et drivkredsløb for afrimeren 18. Når knappen 204 trykkes ned af operatoren 202, lukkes mi krokontaktens kontaktpunkter, hvorved afrimerens 18 funktion igangsættes.

Operatoren 202 kan være af enhver egnet eller konventionel kon-35 struktion og er i denne beskrivelse en varmemotor, som aktiverer mikro-kontakten under styring af kontaktenheden 35. Varmemoteren udgøres af en betjeningsarm 220 båret af en ledforbindelse 222, som drives af et bimetal bl ad 224 samt en tilknyttet opvarmningsindretning 226.

15

DK 154367 B

Bladet 224 er fastgjort til ledforbindelsen ved den ene ende og står i indgreb med huset ved den frie ende, således ait når bladet 224 kaster sig på grund af forskellig ekspansion eller kontraktion af dets metal komponenter, vil ske en bevægelse af ledforbindelsen samt betje-5 ningsarmen. Opvarmningsindretningen 226 for bladet udgøres fortrinsvis af varmetråde viklet på bimetal bladet, og den illustrerede opvarmningsindretning energi forsynes fra en veksel strømsforsyning gennem klemmer 230, 232 og gennem en kreds, som er forbundet til jord gennem kontaktenheden 35 og jord- eller stel terminal en 182.

10 Når kontaktenheden 35 er i den ledende tilstand, etableres en e- nergiforsyningskreds for opvarmningsindretningen gennem styrekontakten-heden 35, således at bimetal bladet opvarmes i overensstemmelse med den elektriske effekt, som passerer gennem opvarmningsindretni ngen, og længden af den tid, hvori styrekontaktenheden 35 er lukket. Når bimetal bla-15 det er opvarmet tilstrækkeligt, bevæger det ledforbindelsen 222 samt betjeningsarmen 220 til at trykke mi krokontaktens betjeningskontakt ned, således at afrimerens 18 funktion igangsættes.

Claims (8)

1. Differentialtrykføl som styreindretning indeholdende et hus (30), et styrelegeme (120), som er understøttet af huset og er bevæge-5 ligt i forhold hertil mellem en første og en anden position, og hvor styrelegemet (120) er forspændt i retning mod den første position, en blære eller bælg (70), som bæres af huset i nærheden af styrelegemet og er indrettet til at fremkalde bevægelse af styrelegemet til dettes anden position fra den første position, og ledningsindretninger (72), som sæt-10 ter blærens indre i forbindelse med en fluidumkilde, således at blæren udspiles mod et forudbestemt volumen, når fluidumtrykket i blæren overstiger det omgivende tryk, KENDETEGNET ved, AT blæren eller bælgen (70) er udformet i det mindste delvis af smidigt filmmateriale og er konstrueret og arrangeret til at kunne udspiles til nævnte forudbestemte volu-15 men uden elastisk deformation af filmmaterialet, og AT blæren er indrettet til at gå i indgreb med og at overføre kraft til styrelegemet (120) for at bevæge dette mod nævnte anden position, når blærens volumen er væsentligt mindre end det forudbestemte volumen.

2. Styreindretning ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, AT styrelegemet (120) har en flade, som vender imod blæren eller bælgen (70), og AT det smidige filmmateriale går i indgreb med og tilpasser sig til denne flade på styrelegemet på en sådan måde, at en differenti al trykkraft udøves på styrelegemet for at bevæge dette til den anden position, når blærens vo-25 lumen er væsentlig mindre end det forudbestemte volumen.

3. Styreindretning ifølge krav 2, KENDETEGNET ved, AT blæren (70) går i indgreb med styrelegemet (120) over et kontaktareal, som tiltager i størrelse, efterhånden som blæren udspiles. 30

4. Styreindretning ifølge krav 1, 2 eller 3, KENDETEGNET ved, AT styrelegemet (120) er udformet af tyndt elastisk plademateriale, som er fastgjort udkraget til huset, og AT blæren er indrettet til at gå i indgreb med styrelegemet på et sted, som er adskilt fra styrelegemets frit 35 udhængende ende.

5. Styreindretning ifølge ethvert af kravene 1-4, KENDETEGNET ved, AT styrelegemet (120) danner en bevæget kontaktpart for en kontaktenhed DK 154367 B (35), hvilken kontaktenhed indeholder en kontaktarm (342) monteret på indspændt eller udkraget måde på huset, og hvilken korcbaktarm afgrænser en fjedersektion samt en forstørret spidssektion.

6. Styreindretning ifølge krav 5, KENDETEGNET ved indstillings indretninger (166) til kontrolleret variation af nævnte kontaktarms (142) position i forhold til styrelegemet (120) med henblik på at indstille det differentialtrykniveau, hvorved kontaktarmen bringes i indgreb med styrelegemet. 10

7. Styreindretning ifølge ethvert af kravene 1-6, .KENDETEGNET ved, AT blæren (70) er udformet af over for hinanden liggende ark (74, 76) af nævnte filmmateriale, hvilke ark er forseglet langs deres periferi til dannelse af en periferikant (78), som er anbragt i huset og er frit be- 15 vægelig i forhold hertiL

8. Styreindretning ifølge krav 5 eller 6, KENDETEGNET ved, AT styrelegemet (120) er udformet af en tynd plade af fjedermateriale, som danner i det mindste ét pladelignende montageben, der forløber langs 20 blæren til indgreb hermed. 25 30