EP0565510B1 - Elektro-pneumatischer Signalwandler - Google Patents

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EP0565510B1
EP0565510B1 EP19930890039 EP93890039A EP0565510B1 EP 0565510 B1 EP0565510 B1 EP 0565510B1 EP 19930890039 EP19930890039 EP 19930890039 EP 93890039 A EP93890039 A EP 93890039A EP 0565510 B1 EP0565510 B1 EP 0565510B1
Authority
EP
European Patent Office
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bending element
support
support pin
signal converter
adjustment
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19930890039
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English (en)
French (fr)
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EP0565510A2 (de
EP0565510A3 (de
Inventor
Johannes Wirtl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hygrama AG
Original Assignee
Hoerbiger Ventilwerke GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP0565510A3 publication Critical patent/EP0565510A3/xx
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B5/00—Transducers converting variations of physical quantities, e.g. expressed by variations in positions of members, into fluid-pressure variations or vice versa; Varying fluid pressure as a function of variations of a plurality of fluid pressures or variations of other quantities
    • F15B5/003—Transducers converting variations of physical quantities, e.g. expressed by variations in positions of members, into fluid-pressure variations or vice versa; Varying fluid pressure as a function of variations of a plurality of fluid pressures or variations of other quantities characterised by variation of the pressure in a nozzle or the like, e.g. nozzle-flapper system

Definitions

  • the invention relates to an electro-pneumatic signal converter, with a piezoelectric bending element, the bearing of which consists of a support point having a support bearing and a tilting point having two tilting bearings, the free end of the bending element being a pneumatic signal transmitter which consists of an air intake seat and an exhaust air seat are provided opposite each other in the encoder housing controls and the support bearing has a support pin arranged in a concentric insert sleeve, the position of which is fixed relative to the tilting bearings after the adjustment.
  • a signal converter of the type mentioned is known for example from EP-A-191011.
  • the piezoelectric bending element is held there by a link spring anchored in the transmitter housing, pressed against the support bearing and, for example, bears against the supply air seat under spring preload.
  • an electrical voltage is applied to the bending element, it lifts off the supply air seat and closes the exhaust air seat.
  • the signal output of the signal converter which was vented through the exhaust air seat, is thereby connected to the supply air seat, so that the pressure medium supplied through the supply air seat is present at the signal output as a pneumatic pressure signal.
  • the voltage on the piezoelectric bending element is switched off or reversed, the bending element returns to the starting position, the signal output being vented again.
  • This electrical-pneumatic signal converter is characterized by a low power requirement and works without any significant energy consumption, so that it can advantageously replace the conventional solenoid valves for the electrical actuation of pneumatic circuits and devices.
  • the three-point support of the piezoelectric bending element on the support bearings enables an initial adjustment or initial adjustment of the position of the bending element between the seats to be controlled.
  • this initial adjustment in particular also by setting at least one of the three support bearings, the effects on the pneumatic output signal being easily observed.
  • a piezoelectric signal converter is known, for example, from W0 87/02514, in which the bending transducer on the one hand has a clamp that can be adjusted with respect to relative position and pretension by means of screws, and on the other hand acts on a membrane designed as a switching element by means of a push-in element.
  • the adjustability of support and tilting bearings also allows bending elements of different thicknesses to be taken into account, for example.
  • the object of the present invention is to improve a signal converter of the type mentioned at the outset in such a way that the disadvantages described are avoided and that in particular by further mechanical relaxation of the piezoelectric bending element which occurs after the initial adjustment, or also by adjustment errors which are only noticed subsequently Production committee is not increased.
  • the adjustable support bearing is essentially made in two parts.
  • the outer part which is designed as a concentric insertion sleeve, can be secured, as is known, during the initial adjustment adjustment or after completion thereof, relative to the housing or to the other support bearings, for example by gluing, pressing in or the like.
  • the second part which is designed as a support pin, can also be adjusted axially relative to the insertion sleeve after the initial adjustment or fixing of the first part, so that even after the initial adjustment of the signal converter, corrections are still possible, for example, to compensate for the described further mechanical relaxation.
  • the support pin per se only requires very small adjustment paths, since the position errors of the bending element that occur after the initial adjustment are usually only relatively small. Unless additional securing for the adjustable support pin is to be provided relative to the insertion sleeve, the support pin must of course be relatively difficult to move in the insertion sleeve, so that unintentional adjustments are excluded.
  • the support bearing which can be adjusted for adjustment is also designed as an electrical contact for the bending element
  • the adjustable support pin serves directly as a contact pin. This enables a simple configuration of the signal converter, since both the support pin and the contact pin anyway need direct contact with the surface of the piezoelectric bending element or the electrodes attached there.
  • the support pin can be a different embodiment of the invention have threads with a small pitch interacting with the insertion sleeve, which ensures precise adjustability while at the same time making it difficult to adjust easily by dimensioning the interacting threads.
  • the support pin can also have a beveled front end, which rests on a counter bearing projecting eccentrically to the support pin on the bending element. This also results in a simple and precise subsequent adjustability of the support pin relative to the insert sleeve.
  • FIG. 1 shows an axial section through a signal converter designed according to the invention along line II in FIG. 2
  • FIG. 2 shows a cross section along line II-II in Fig. 1
  • Fig. 3 shows an axial section along the line III-III in Fig. 2.
  • the electrical-pneumatic signal converter according to FIGS. 1 to 3 consists of a transmitter housing 1, which forms a tightly closed chamber 2, in which a piezoelectric bending element 3 is arranged. A signal output 4 is led out of the chamber 2. In addition, a supply air seat 5 and an exhaust air seat 6 are inserted in mutually aligned bores of the housing 1. The piezoelectric bending element 3 is held and guided in the chamber 2 by a link spring 7. It controls the supply air seat 5 and the exhaust air seat 6. Contact pins 8 and 9 are inserted into the transmitter housing 1 for supplying the electrical voltage to the piezoelectric bending element 3.
  • the encoder housing 1 consists of two solid plates 10 and 11, which consist of rigid, preferably electrically insulating material, for example ceramic or glass.
  • the chamber 2 is formed from flat recesses 12 and 13 in the plates 10 and 11. 1 and 3 in particular that the recesses 12, 13 in the plates 10, 11 are piezoelectric Bending element 3 and the associated link spring 7 tightly enclose, so that only the required play and the excess necessary for the manufacturing tolerances remain.
  • the two plates 10, 11 lie airtight on one another, preferably they are glued to one another.
  • the piezoelectric bending element 3 is supported in the chamber 2 essentially on three bearings which are provided at a distance from one another.
  • the one support bearing 14 is formed in the exemplary embodiment from the lower end of a support pin designed at the same time as a contact pin 8. This is inserted with an insertion sleeve 15 into a bore in the plate 11 of the encoder housing 1.
  • the other bearings are designed here as tilting bearings 16, which protrude from the plate 11 into the chamber 2 in the shape of a knob. In Fig. 2, the two tilt bearings 16 are shown in dashed lines.
  • the link spring 7 which is shown in plan view in FIG. 2, has the task of pressing the piezoelectric bending element 3 against the bearings 14 and 16. It engages with a point-shaped support point 17, which is formed by a hemispherical bead, on the piezoelectric bending element 3, u. between in an area lying in the axial direction between the bearings 14 on the one hand and 16 on the other hand. From Fig. 2 it can be seen that the support point 17 is provided on a tongue 18 which is formed by side incisions 19. On the encoder housing 1, the link spring 7 is fastened by tabs 20 which protrude laterally beyond the piezoelectric bending element 3 and are clamped between the two plates 10 and 11 of the encoder housing 1.
  • the contact pins 9 anchored in the transmitter housing 1 engage in bores in the tabs 20.
  • the voltage is also supplied via the contact spring 7 to the piezoelectric bending element 3.
  • a bead 21 running between the tabs 20 transversely to the link spring 7 forms a stiffening.
  • the bent edge 22 of the link spring 7, which fits into a groove 23 in the plate 10, serves the same purpose and also for additional centering of the encoder housing 1 protrudes.
  • the link spring 7 also has laterally projecting retaining tabs 24 which are bent over the piezoelectric bending element 3 and hold it in place.
  • the piezoelectric bending element 3 is securely fastened by the link spring 7 in the transmitter housing 1 and is guided precisely. It presses the piezoelectric bending element 3 against the bearings 14 and 16, which are mutually aligned so that the end of the piezoelectric bending element 3 is pressed onto the supply air seat 5 and seals it tightly. In this position, which is shown in FIG. 1, the signal output 4 is connected via the chamber 2 to the exhaust air seat 6 and is thus relieved of pressure. If an electrical voltage is supplied via the contact pins 8 and 9, the piezoelectric bending element bends, whereby it lifts off from the supply air seat 5 and closes off the exhaust air seat 6.
  • the pressure medium supplied through the supply air seat 5 can then pass into the chamber 2 and from there to the signal output 4, as a result of which the supplied electrical signal is converted into a pneumatic pressure signal.
  • the piezoelectric bending element 3 returns to the starting position, the signal output 4 being relieved of pressure again.
  • the three-point support of the piezoelectric bending element 3 on the plate 11 of the encoder housing 1, or on the bearings 14 and 16, enables a precise adjustment of the position of the bending element 3 between the supply air seat 5 and the exhaust air seat 6.
  • An initial adjustment or adjustment is by axial Adjustment of the supply air seat 5 and the exhaust air seat 6 as well as the insertion sleeve 15 together with the support or contact pin 8 is possible, the lower end of which forms the support bearing 14.
  • the insert sleeve 15 is fixed in its position relative to the encoder housing 1, for which purpose the insert sleeve can be glued in the bore, for example.
  • the support or contact pin 8 is here interacting with the insertion sleeve 15 Thread 25 with a small pitch can be adjusted in the axial direction by twisting relative to the insertion sleeve 15, with the result that the support bearing 14 also remains adjustable or readjustable.
  • the support bearing 14 also remains adjustable or readjustable.
  • bearings Apart from the illustrated and discussed arrangement of three bearings, of which the one that also serves for electrical contacting is initially adjustable and subsequently adjustable, of course, several bearings could also be provided, of which in turn several initially adjustable and / or subsequently adjustable - and indeed also independent of the electrical contact - could be.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektro-pneumatischen Signalwandler, mit einem piezoelektrischen Biegeelement, dessen Lagerung aus einer ein Stützlager aufweisenden Stützstelle und einer zwei Kipplager aufweisenden Kippstelle besteht, wobei das freie Ende des Biegeelementes einen pneumatischen Signalgeber, der aus einem Zuluftsitz und einem Abluftsitz besteht, die einander gegenüberliegend im Gebergehäuse vorgesehen sind, steuert und das Stützlager einen in einer konzentrischen Einsetzhülse, deren Position relativ zu den Kipplagern nach der Justierung festgelegt ist, angeordneten Stützstift aufweist.
  • Ein Signalwandler der genannten Art ist beispielsweise aus der EP-A-191011 bekannt. Das piezoelektrische Biegeelement ist dort durch eine im Gebergehäuse verankerte Lenkerfeder gehalten, gegen die Stützlager gedrückt und unter Federvorspannung beispielsweise am Zuluftsitz anliegend. Sobald eine elektrische Spannung an das Biegeelement angelegt wird, hebt dieses vom Zuluftsitz ab und verschließt den Abluftsitz. Der Signalausgang des Signalwandlers, der durch den Abluftsitz entlüftet war, wird dadurch mit dem Zuluftsitz verbunden, sodaß das durch den Zuluftsitz zugeführte Druckmedium am Signalausgang als pneumatisches Drucksignal ansteht. Sobald die Spannung am piezoelektrischen Biegeelement abgeschaltet oder umgepolt wird, kehrt das Biegeelement in die Ausgangslage zurück, wobei der Signalausgang wieder entlüftet wird. Dieser elektrisch-pneumatische Signalwandler zeichnet sich durch einen geringen Leistungsbedarf aus und arbeitet ohne nennenswerten Energieverbrauch, sodaß er die herkömmlichen Magnetventile für die elektrische Betätigung pneumatischer Schaltkreise und Geräte vorteilhaft ersetzen kann.
  • Die Dreipunktauflage des piezoelektrischen Biegeelementes an den Stützlagern ermöglicht eine anfängliche Einstellung bzw. Erstjustierung der Lage des Biegeelementes zwischen den zu steuernden Sitzen. Neben einer Einstellung durch axiale Verstellung der zu steuernden Sitze kann diese Anfangsjustierung insbesonders auch durch Einstellung zumindest eines der drei Stützlager vorgenommen werden, wobei die Auswirkungen auf das pneumatische Ausgangssignal leicht beobachtet werden können.
  • Im Verlauf der Montage der bekannten, oben angesprochenen Signalwandler ist es üblicherweise kaum zu vermeiden, daß die piezoelektrischen Biegeelemente zumindest kurzzeitig mechanisch gebogen werden. Diese Verbiegung geht zufolge der sogenannten mechanischen Relaxation (dies ist eine bekannte Eigenschaft insbesonders von Piezokeramik) unmittelbar nach der mechanischen Entlastung nur teilweise zurück. Da die Entlastung des Biegeelementes durch die Justiereinstellung des Stützlagers erfolgt, welches danach vorzugsweise durch Verkleben gesichert wird, kann eine mechanische Relaxation auch noch nach dieser anfänglichen Justiereinstellung stattfinden. Signalwandler die so reagieren driften im Laufe von einigen Stunden nach der Montage bzw. Justierung aus dem brauchbaren, justierten Bereich der Biegeelementposition, was wegen dem bereits bleibend gesicherten (insbesonders verklebten) einstellbaren Stützlager dazu führt, daß der gesamte Signalwandler als Ausschuß zu betrachten ist.
  • Weiters ist beispielsweise aus W0 87/02514 ein piezoelektrischer Signalwandler bekannt, bei dem der Biegewandler einerseits eine hinsichtlich Relativposition und Vorspannung mittels Schrauben verstellbare Einspannung aufweist und andererseits mittels eines Eindrückelementes auf eine als Schaltorgan ausgebildete Membrane einwirkt. Die Verstellbarkeit von Stütz- und Kipplager ermöglicht beispielsweise auch eine Berücksichtigung verschieden dicker Biegeelemente.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Signalwandler der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die beschriebenen Nachteile vermieden werden und daß insbesonders durch nach dem anfänglichen Justieren auftretende weitere mechanische Relaxation des piezoelektrischen Biegeelementes, bzw. auch durch erst nachträglich bemerkte Justierfehler, der Produktionsausschuß nicht erhöht wird.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Signalwandler der genannten Art dadurch gelöst, daß der Stützstift des Stützlagers in der Einsetzhülse in axialer Richtung verstellbar ist. Das einstellbare Stützlager ist also im wesentlichen zweigeteilt gefertigt. Der als konzentrische Einsetzhülse ausgebildete äußere Teil kann wie bekannt bei der anfänglichen Einstelljustierung bzw. nach Abschluß derselben relativ zum Gehäuse bzw. zu den anderen Stützlagern gesichert werden, beispielsweise durch Verkleben, Einpressen oder dergleichen. Der als Stützstift ausgebildete zweite Teil ist auch nach der anfänglichen Justierung bzw. Festlegung des ersten Teiles in axialer Richtung gegenüber der Einsetzhülse verstellbar, womit auch nach der anfänglichen Justierung des Signalwandlers noch Korrekturen beispielsweise zum Ausgleich der beschriebenen weitergehenden mechanischen Relaxation möglich sind. Der Stützstift braucht an sich nur mehr sehr kleine Verstellwege, da die nach der anfänglichen Justierung auftretenden Lagefehler des Biegeelementes üblicherweise nur relativ klein sind. Soferne keine zusätzliche Sicherung für den verstellbaren Stützstift relativ zur Einsetzhülse vorgesehen werden soll, darf der Stützstift natürlich in der Einsetzhülse nur relativ schwer beweglich sein, sodaß unbeabsichtigte Verstellungen ausgeschlossen werden.
  • Bei einem Signalwandler der eingangs genannten Art, bei dem das zur Justierung einstellbare Stützlager auch als elektrischer Kontakt für das Biegeelement ausgebildet ist, ist in bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der verstellbare Stützstift unmittelbar als Kontaktstift dient. Dies ermöglicht eine einfache Ausgestaltung des Signalwandlers, da sowohl der Stützstift als auch der Kontaktstift ohnedies direkten Kontakt mit der Oberfläche des piezoelektrischen Biegeelementes bzw. den dort angebrachten Elektroden braucht.
  • Der Stützstift kann nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ein mit der Einsetzhülse zusammenwirkendes Gewinde mit kleiner Steigung aufweisen, was eine genaue Einstellbarkeit bei gleichzeitig einfacher Ermöglichung einer schweren Verstellbarkeit über die Dimensionierung der zusammenwirkenden Gewinde sicherstellt.
  • Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann der Stützstift aber auch ein abgeschrägtes vorderes Ende aufweisen, welches an einem exzentrisch zum Stützstift am Biegeelement vorstehenden Gegenlager anliegt. Auch damit ergibt sich eine einfache und präzise nachträgliche Verstellbarkeit des Stützstiftes relativ zur Einsetzhülse.
  • Die Erfindung wird im folgenden noch anhand des in der Zeichnung teilweise schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Signalwandler nach der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 dazu einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 einen Axialschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2 zeigt.
  • Der elektrisch-pneumatische Signalwandler nach den Fig. 1 bis 3 besteht aus einem Gebergehäuse 1, das eine dicht abgeschlossene Kammer 2 bildet, in der ein piezoelektrisches Biegeelement 3 angeordnet ist. Aus der Kammer 2 ist ein Signalausgang 4 herausgeführt. Außerdem sind ein Zuluftsitz 5 und ein Abluftsitz 6 in miteinander fluchtenden Bohrungen des Gehäuses 1 eingesetzt. Das piezoelektrische Biegeelement 3 ist durch eine Lenkerfeder 7 in der Kammer 2 gehalten und geführt. Es steuert den Zuluftsitz 5 und den Abluftsitz 6. Für die Zuführung der elektrischen Spannung zum piezoelektrischen Biegeelement 3 sind Kontaktstifte 8 und 9 in das Gebergehäuse 1 eingesetzt.
  • Das Gebergehäuse 1 besteht aus zwei massiven Platten 10 und 11, die aus starrem, vorzugsweise elektrisch isolierendem Werkstoff bestehen, z.B. aus Keramik oder Glas. Die Kammer 2 ist aus flachen Ausnehmungen 12 und 13 in den Platten 10 und 11 gebildet. Insbesondere aus den Fig. 1 und 3 ist ersichtlich, daß die Ausnehmungen 12, 13 in den Platten 10, 11 das piezoelektrische Biegeelement 3 und die zugehörige Lenkerfeder 7 eng umschließen, so daß lediglich das erforderliche Bewegungsspiel und das für die Fertigungstoleranzen notwendige Übermaß verbleiben. Um die Ausnehmungen 12, 13 herum liegen die beiden Platten 10, 11 luftdicht aufeinander auf, vorzugsweise sind sie miteinander verklebt.
  • Das piezoelektrische Biegeelement 3 ist in der Kammer 2 im wesentlichen an drei Lagern abgestützt, die im Abstand voneinander vorgesehen sind. Das eine Stützlager 14 ist im Ausführungsbeispiel vom unteren Ende eines gleichzeitig als Kontaktstift 8 ausgebildeten Stützstiftes gebildet. Dieser ist mit einer Einsetzhülse 15 in eine Bohrung der Platte 11 des Gebergehäuses 1 eingesetzt. Die anderen Lager sind hier dagegen als Kipplager 16 ausgeführt, die von der Platte 11 noppenförmig in die Kammer 2 vorragen. In Fig. 2 sind die beiden Kipplager 16 gestrichelt dargestellt.
  • Die Lenkerfeder 7, die in Fig. 2 in Draufsicht dargestellt ist, hat die Aufgabe, das piezoelektrische Biegeelement 3 gegen die Lager 14 und 16 zu drücken. Sie greift mit einer punktförmigen Auflagestelle 17, die von einer halbkugelförmigen Sicke gebildet ist, am piezoelektrischen Biegeelement 3 an, u. zw. in einem in axialer Richtung zwischen den Lagern 14 einerseits und 16 andererseits liegenden Bereich. Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Auflagestelle 17 auf einer Zunge 18 vorgesehen ist, die durch seitliche Einschnitte 19 gebildet ist. Am Gebergehäuse 1 ist die Lenkerfeder 7 durch Laschen 20 befestigt, die seitlich über das piezoelektrische Biegeelement 3 vorragen und zwischen den beiden Platten 10 und 11 des Gebergehäuses 1 festgespannt sind. Zur Zentrierung greifen die im Gebergehäuse 1 verankerten Kontaktstifte 9 in Bohrungen in den Laschen 20 ein. Dadurch erfolgt auch die Spannungszuführung über die Kontaktfeder 7 zum piezoelektrischen Biegeelement 3. Eine zwischen den Laschen 20 quer zur Lenkerfeder 7 verlaufende Sicke 21 bildet eine Versteifung. Dem gleichen Zweck und auch zur zusätzlichen Zentrierung dient der umgebogene Rand 22 der Lenkerfeder 7, der in eine Nut 23 in der Platte 10 des Gebergehäuses 1 hineinragt. Im Bereich der Zunge 18 besitzt die Lenkerfeder 7 gleichfalls seitlich vorragende Haltelaschen 24, die über das piezoelektrische Biegeelement 3 umgebogen sind und dieses festhalten.
  • Aus den Zeichnungen ist zu erkennen, daß das piezoelektrische Biegeelement 3 durch die Lenkerfeder 7 im Gebergehäuse 1 sicher befestigt und genau geführt ist. Sie drückt das piezoelektrische Biegeelement 3 gegen die Lager 14 und 16, die gegenseitig so ausgerichtet sind, daß das Ende des piezoelektrischen Biegeelementes 3 auf den Zuluftsitz 5 aufgedrückt wird und diesen dicht abschließt. In dieser Stellung, die in Fig. 1 dargestellt ist, steht der Signalausgang 4 über die Kammer 2 mit dem Abluftsitz 6 in Verbindung und ist dadurch druckentlastet. Wenn über die Kontaktstifte 8 und 9 eine elektrische Spannung zugeführt wird, biegt sich das piezoelektrische Biegeelement, wobei es sich vom Zuluftsitz 5 abhebt und den Abluftsitz 6 verschließt. Das durch den Zuluftsitz 5 zugeführte Druckmedium kann hierauf in die Kammer 2 und aus dieser zum Signalausgang 4 gelangen, wodurch das zugeführte elektrische Signal in ein pneumatisches Drucksignal umgewandelt wird. Sobald die Spannungszufuhr aufhört, kehrt das piezoelektrische Biegeelement 3 in die Ausgangsstellung zurück, wobei der Signalausgang 4 wieder druckentlastet wird.
  • Die Dreipunktauflage des piezoelektrischen Biegeelementes 3 an der Platte 11 des Gebergehäuses 1, bzw. an den Lagern 14 und 16, ermöglicht eine genaue Einstellung der Lage des Biegeelementes 3 zwischen dem Zuluftsitz 5 und dem Abluftsitz 6. Eine anfängliche Einstellung bzw. Justierung ist durch axiale Verstellung des Zuluftsitzes 5 und des Abluftsitzes 6 sowie auch der Einsetzhülse 15 samt Stütz- bzw. Kontaktstift 8 möglich, dessen unteres Ende das Stützlager 14 bildet. Nach dieser anfänglichen Einstellung der korrekten Lage des Biegeelementes relativ zu den beiden Sitzen 5, 6 wird die Einsetzhülse 15 relativ zum Gebergehäuse 1 in ihrer Lage fixiert, wozu beispielsweise eine Verklebung der Einsetzhülse in der Bohrung erfolgen kann.
  • Um auch nach dieser anfänglichen Justierung, bzw. nach dem endgültigen Festlegen der Lage der Einsetzhülse 15 relativ zum Gebergehäuse 1, erforderlichenfalls noch eine nachträgliche Korrektur dieser Justierung vornehmen zu können, ist der Stütz- bzw. Kontaktstift 8 hier über ein mit der Einsetzhülse 15 zusammenwirkendes Gewinde 25 mit kleiner Steigung durch Verdrehung gegenüber der Einsetzhülse 15 in axialer Richtung verstellbar, womit das Stützlager 14 auch nachträglich verstellbar bzw. nachjustierbar bleibt. Trotz der geringen Auslenkung des piezoelektrischen Biegeelementes 3 ist dadurch auch nachträglich eine genaue Justierung des Signalwandlers möglich.
  • Abgesehen von der dargestellten und besprochenen Anordnung von drei Lagern, von denen das gleichzeitig auch zur elektrischen Kontaktierung dienende anfänglich einstellbar und nachträglich verstellbar ist, könnten natürlich auch mehrere Lager vorgesehen sein, von denen wiederum mehrere anfänglich einstellbar und/oder nachträglich verstellbar - und zwar auch unabhängig von der elektrischen Kontaktierung - sein könnten.

Claims (4)

  1. Elektro-pneumatischer Signalwandler, mit einem piezoelektrischen Biegeelement (3), das in einem abgeschlossenen Gebergehäuse, aus dem ein Signalausgang herausgeführt ist, angeordnet ist, und dessen Lagerung aus einer ein Stützlager (14) aufweisenden Stützstelle und einer zwei Kipplager (16) aufweisenden Kippstelle besteht, wobei das freie Ende des Biegeelementes (3) einen pneumatischen Signalgeber, der aus einem Zuluftsitz (5) und einem Abluftsitz (6) besteht, die einander gegenüberliegend im Gebergehäuse (1) vorgesehen sind, steuert und das Stützlager (14) einen in einer konzentrischen Einsetzhülse (15), deren Position relativ zu den Kipplagern (16) nach der Justierung festgelegt ist, angeordneten Stützstift (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützstift (8) des Stützlagers (14) in der Einsetzhülse (15) in axialer Richtung verstellbar ist.
  2. Signalwandler nach Anspruch 1, wobei das zur Justierung einstellbare Stützlager (14) auch als elektrischer Kontakt für das Biegeelement (3) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Stützstift (8) unmittelbar als Kontaktstift dient.
  3. Signalwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützstift (8) ein mit der Einsetzhülse (15) zusammenwirkendes Gewinde (25) mit kleiner Steigung aufweist.
  4. Signalwandler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützstift (8) ein abgeschrägtes vorderes Ende aufweist, welches an einem exzentrisch zum Stützstift (8) am Biegeelement (3) vorstehenden Gegenlager anliegt.
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EP0565510A2 EP0565510A2 (de) 1993-10-13
EP0565510A3 EP0565510A3 (de) 1994-12-14
EP0565510B1 true EP0565510B1 (de) 1997-02-26

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