DE1959422A1

DE1959422A1 - Anzeigevorrichtung fuer Stroemungsmitteldruecke

Info

Publication number: DE1959422A1
Application number: DE19691959422
Authority: DE
Inventors: Schultz Harold Bargen; Fulmer Keith Harold; Howard Donald Warner
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1968-12-18
Filing date: 1969-11-26
Publication date: 1970-07-02
Also published as: DE1959422B2; GB1282137A; JPS4910227B1; FR2026434A1; US3593265A

Description

Patentanwälte
Dr. Ing. H. Negendank

Dipl. Ing. H. Haudc

Dipl. Phys. W. Schmitz

8 München i5,Mcwarbfr.23

The Bendix Corporation

Fisher Building München, November 25, 1969

Detroit, Michigan /USA Anwaltsakte M-945

j Anzeigevorrichtung für Strömungsmitteldrücke

' Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung für Strö-

mungsmitteldrücke mit einem Anzeigegerät, das in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal an der Steuerklemme eines Schalters gesteuert ist, wobei der Schalter von einer auf Druck ansprechenden Druckvorrichtung betätigbar ist, die ihrerseits von einem veränderlichen Steuereingangsdruck eines Strömungsmittels beaufschlagt ist.

Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf ein Druckanzeige- I

system für Strömungsmittel, bei dem eine Anzeigevorrichtung durch j ; einen entfernt angeordneten Druckgeber gesteuert wird, der mit j veränderlichem Strömungsmitteldruck beaufschlagt ist.

Eb ist bereits ein Anzeigesystem für Strömungsmitteldrücke vorgeschlagen worden« bei dem ein Anzeigegerät in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal an der Steuerklenmie eines Schalters gesteuert ist, wobei der Schalter von einer auf Druck ansprechend«^

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Druckvorrichtung betäti'gbar ist, die ihrerseits von einem verän- derlichem Steuereingangsdruck eines Strömungsmittels beaufschlagt ist. In den meisten Fällen sind solche Systeme lediglich in der
Lage, das Anzeigegerät in zwei Betriebszustände zu steuern. Dies
geschieht durch Schließen oder öffnen des Schalters in Abhängig- i keit von einem von der Druckvorrichtung erfaßten veränderlichen j

Strömungsmitteldruck, der oberhalb oder unterhalb eines vorgege- ; benen Wertes liegt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anzeigevorrichtung für : Strömungsmitteldrücke zu schaffen, die in der Lage ist, in Ab-

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hängigkeit der Druckhöhe eines veränderlichen Strömungsmittel- \ druckes im Verhältnis zu zwei verschiedenen vorgegebenen Druckwerten das Anzeigegerät in drei Betriebszustände zu steuern.

Bei einer Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schalter eine zwischen einer
ersten und zweiten leitenden Schaltstellung, in der die Steuerklemme mit einer erstem Bzw.zweiten Spannungsquelle verbunden ist, liegende nicht leitende vorgespannte Schaltstellung aufweist, und
daß der Schalter bei einem Steuereingangsdruck des in seinem ; Druck veränderlichen Strömungsmittel.»^ der zwischen einem ersten ; und einem zweiten vorgegebenen Steuerdruck liegt, durch die Druck-f vorrichtung in die nicht leitende Schaltstellung verstellbar ist. »

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist ein durch Sfcrömungs- ₍

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elektrischen Überwachungseinrichtung in Abhängigkeit eines veränderlichen Strömungsmitteldruckes vorgesehen, der einen in einem Gehäuse beweglich angeordneten, von einer Feder vorgespannten Kolben aufweist, der auf einen in einer Kammer des Gehäuses herr-\ sehenden Strömungsmitteldruck anspricht, wobei mit dem Kolben ; ein bewegliches Kontaktelement verbunden ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung schlägt die Erfindung vor, daß der Schalter zwei in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnete, gegeneinander elektrisch isolierte Schalterkontakte aufweist, und daß der j von der Feder vorgespannte Kolben bei einem Druckaufbau in der i Kammer von einem ersten zu einem zweiten,von der ursprünglichen Vorspannung und der Federkonstanten der Feder vorgegebenen Druckwert von einer ersten in eine zweite Lage so verstellt wird, : daß das bewegliche Kontaktelement von einer festen Anlage an den ersten Schaltkontakt zu einer festen Anlage an den zweiten Schaltkontakt gelangt. ί

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit beiliegenden Zeichnungen hervor. In den Zeichnungen stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Druckanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung mit einem durch Strömungsmitteldruck \ <betätigten Schalter in Längsschnitt und ■ ■ I

Fig. 2 eine schematische Darstellung der elektronischen Steuer-

einrichtung, wie sie in Blockschaltweise in Fig. 1 darge- j stellt ist. j

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In Pig. 1 enthält eine Druckanzeigevorrichtung 10 für Strömungs- j

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mittel im wesentlichen einen durch Druck betätigbaren Schalter 12, ! der auf einen veränderlichen Steuerdruck von Strömungsmittel in s einer Strömungsmittelleitung 14 ansprich^ und eine: elektronische Steuereinrichtung 16. Die Steuereinrichtung steuert eine Anzeigevorrichtung 18 entsprechend einem elektrischen Steuerausgangssig-j nal einer Steuer-Ausgangsklemme 20 der Schalteinrichtung 12* ^! wenn diese an elektrischer Spannung einer Gleichspannungsquelle 22 liegt.

Die Schalteinrichtung 12 enthält ein Gehäuse 24, das über eine Schraubverbindung 26 zwecks Zusammenwirkung mit einer Leitung 14 verbunden ist. Eine Isolierhülse 28 ist einstellbar in einer Bohrung 30 des Gehäuses 24 geführt" und über eine Schraubverbindung 31 mit diesem verbunden. Ein beweglicher Kolben 32 ist gleitend in einer abgestuften Bohrung 34 geführt. Der Kolben 32 bildet darin eine in ihrem Volumen veränderliche Kammer 36, die über eine Dichtung mit der Leitung 14 verbunden ist. Eine Ringdichtung 38 ist in geeigneter Weise zwischen dem Kolben 32 und der Bohrung 34 angeordnet, um Jedes Strömungsmittelleck aus der Kammer 36 heraus zu vermeiden. Das freie Ende des Kolbens 32, das in die Bohrung 30 des Gehäuses 24 hineinragt, ist über eine Isolierung mit einer leitenden Kappe 42 verbunden. Die Isolierung wird durch ein IsolierstUck 40 gebildet. Eine vorgespannte, elektrisch leitende Feder 44, die elektrisch mit einer Klemme 20 verbunden ist, die vorzugsweise als Hülse ausgebildet ist, um als Halterung für die Feder 44 zu dienen, stützt sich auf der Kappe 42 und dem Isolierstück 28 ab, um die leitende Kappe 42 in Kontakt mit dem !

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Gehäuse 24 zu bringen. Das Gehäuse 24 besteht vorzugsweise aus leitendem Material. Eine Isolierhülse 46 ist in geeigneter Weise in dem Durchgang der als Hülse ausgebildeten Klemme 20 befestigt. Die IsolierhUlse trägt eine zweite Klemme 48.

Aus der oben beschriebenen Anordnung ist ersichtlich, daß die als bewegliches Kontaktelement ausgebildete Kappe 42 der Schalteinrichtung durch die Feder 44 mit dem Gehäuse 24 in Eingriff steht, um eine elektrische Verbindung zwischen der Steuerklemme 20 und den bei 49 geerdeten Gehäuse 24 so lange herzustellen, als ein Strömungsmitteldruck in der Leitung 14 und der mit ihr verbundenen Kammer 3>6 unterhalb eines ersten vorgegebenen Wertes liegt, der die Vorspannung der Feder 44 überwindet. Steigt der Strömungsmitteldruck in der Kammer 36 über diesen ersten vorgegebenen Wert, dann bringt der Kolben 32 das bewegliche Kontaktelement 42 mit dem Gehäuse 24 außer Eingriff und beendet die elektrische Verbindung zwischen der Klemme 20 und der Erdung über das Gehäuse 24. In Hinblick auf den Abstand zwischen den zwei befestigten Kontaktelementen, nämlich dem Gehäuse 24 und der Klemme 48 und der Federkonstanten der Feder 44,ist verständlich, daß die bewegliche Kontaktkappe 42 mit der Klemme 48 elektrisch verbunden ist, wenn der Strömungsmitteldruck in der Kammer 36 einen zweiten vorgegebenen Wert erreioht, der wesentlich höher als der erste ist. Daduroh ist die Klemme 22 von den beiden Kontaktelementen 24 und 48 so lange isoliert, als der Strömungsmitteldruck in der Kammer 36 «loh zwischen den oben erwähnten vorgegebenen Werten bewegt. Bei einem weiteren Ansteigen

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des Strömungsmltteldruokes der Kammer 36 über den zweiten vorge- Γ gebenen Wert wird die Kappe 42 durch den Kolben 32 gegen die Klemme 48 gedrückt und ist somit elektrisch leitend mit der Klemme 20 verbunden. Es wird angemerkt, daß durch Ein- oder Her- i ausschrauben der Isolierbuchse 28 eine Änderung der Vorspannung ; der Feder 44 möglich ist, um den ersten und zweiten vorgegebenen ; Wert entsprechend einzustellen. *

Die Kontakte 20 und 48 sind über Leitungen 50 und 52 mit einer entfernt angeordneten Steuereinrichtung 26 verbunden. Die Leitung; 50 ist mit der Eingangsklemme eines herkömmlichen elektronischen Qatters 54 verbunden, dessen Ausgangsklemme mit einer entfernt angeordneten Anzeigevorrichtung, etwa eine Lampe, verbunden ist, deren andere Klemme bei 55 geerdet ist. Die Leitung 52 ist mit der positiven Klemme einer Gleichspannungsquelle 22 über einen Widerstand 26 verbunden. Wie nachfolgend noch deutlicher anhand der Pig. 2 zu erklären ist, weist die Steuereinrichtung 16 ferner! einen ungedämpften Multi-Vibrator 58 in herkömmlicher Ausführung auf, der zur Abgabe periodischer Spannungsimpulse an die Leitung 50 angeschlossen ist. Vorausgesetzt die Höhe der periodischen Spannungssignale des Multi-Vibrators 58 ist entsprechend abgestimmt auf die Höhe des Gleiohspannungssignals an der Klemme 48, dann wird aus der oben beschriebenen Einrichtung ersichtlich, daß| die Lampe 48 kontinuierlich leuchtet, mit Unterbrechungen blinkt ! oder nicht leuchtet, je nachdem wie sioh der Druck in der Strö- ; mungsmittelleitung 14 zu dem ersten und zweiten vorgegebenen Wert verhält.

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ι Eine bevorzugte Ausführungsform der Steuereinrichtung, wie sie j j in Blockschaltweise in Fig. 1 dargestellt ist, ist schematisch j in Pig. 2 gezeigt. In dieser Ausführung besteht das Steuergatter 54 lediglich aus einem Eingangswiderstand 60, der mit der Basis- j leitung eines Steuertransistors 62 vom PNP-Typ verbunden ist, ■ dessen Emitter mit der Gleichspannungsquelle 22 und dessen Kollejc tor mit einer Klemme der Anzeigelampe 18 verbunden ist. Der unge-> dämpfte Multi-Vibrator 58 enthält zwei Transistoren 64 und 66, Ladewiderstände 68 und 70, Verzögerungswiderstände 72 und 74, Verzögerungskondensatoren 76 und 78 und einen Koppelwiderstand 80 Für den in der Technik Bewanderten ist ersichtlich, daß der Multi-Vibrator 58 in der Lage ist, die Leitung 50 über den Widerstand 80 mit periodischen positiven Spannungs-Impulssignalen zu speisen, um den Steuertransistor 62 auf- oder zuzuschalten. ^! Dieser führt entweder Strom oder nicht und ruft daher ein Glimmen; in der Lampe hervor oder nicht, sobald der Schaltkreis zur Leitung 52 geöffnet ist. Besonders wenn der Eingang des Steuergatters 54 über die Leitung 50 geerdet ist, leitet der Steuertransistor

sie 62 ununterbrochen Strom, der die Lampe l8 beaufschlagt und^vdaher zum Glimmen bringt. Wenn das Steuergatter 5.4 an einem, durch die Schalteinrichtung 12 geöffneten Schaltkreis liegt, steuert der

Multi-Vibrator 58 den Transistor 62 in der Weise, daß die Lampe j

18 im Blinkbetrieb an- und ausgeschaltet wird. Wenn die Schalt- !

einrichtung 12 über den Spannungsabfall am Widerstand 56 eine ,

Spannung am Eingang des Gatters 54 legt, dann reicht diese in I

ihrer positiven Größe aus, um den Multi-Vibrator 58 am Eingang j

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* des Gatters 54 zu übersteuern, um das Gatter 54 und damit die zugeordnete Lampe dauernd mit Spannung zu beaufschlagen.

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In Hinblick auf die Überprüfung der Betriebsbereitschaft der Anzeigevorrichtung 10 ist eine Testvorrichtung 82 vorgesehen. Sie enthält eine Diode 84 und einen Widerstand 86, die in Reihe zwischen der Basis des Transistors 64 und der Spannungsquelle 22 geschaltet sind. Die Testeinrichtung 82 ist wirksam, wenn der Steuerschalter 88 geschlossen ist. Dadurch liegt die Spannungsquelle 22 über dem Widerstand 86 und die Diode 84 an der Basis

58 des Transistors 64 des fiulti-Vibrators*. Der Transistor 62 wird dadurch durchgeschaltet, versorgt die Lampe 18 mit Energie und bringt sie zum Glimmen. Nebenbei wird bemerkt, daß in der Zeit, in der die Prüfeinrichtung 82 eingeschaltet ist, die auf die Basis des Transistors 64 gegebenen positive Spannung den normalen; Betrieb des MuIti-Vibrators überspielt. Dieser kehrt zu seinem ungedämpften normalen Betrieb zurück, wenn die Testvorrichtung 82! ausgeschaltet ist.

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Claims

Dr.lng."H/Neg«"d*nk
Dipl. Ing. H. H'^ck

Dipl. Phys. W. Schmilz
■MUncheni5_fMo«artsir.23 ! Te». 5380586

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The Bendix Corporation "'

j Fisher Building München, 25. November I969

! Detroit, Michigan / USA Anwaltsakte M - 945

Patentansprüche

1./Anzeigevorrichtung für Strömungsmitteldrücke mit einem Anzeigegerät, das in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal an der Steuerklemme eines Schalters gesteuert ist, wobei der Schalter von einer auf Druck ansprechenden Druckvorrichtung betätigbar ist, die ihrerseits von einem veränderlichen Steuereingangsdruck eines Strömungsmittels beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (42) eine zwischen einer ersten und zweiten leitenden Sohaltstellung, in der die Steuerklemme (20) mit einer ersten und zweiten Spannungsquelle (22, 49) verbunden ist, liegende nicht leitende vorgespannte Schaltstellung aufweist, und daß der Schalter 42 bei einem Steuereingangsdruok des in seinem Druck veränderlichen Strömungsmittels, der zwischen einem ersten und einem zweiten vorgegebenen Steuerdruck liegt, durch die Druckvorrichtung 32 in die nicht leitende Schaltstellung verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch X, daduroh gekennzeichnet, daß die Steuerklemtne 20 mit einer dritten Spannungiquelle verbunden It*

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5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die

'. erste Spannungsquelle die Erdung 49, die zweite eine Spannungsj etwa konstanter Spannung '

quelle 22^und die dritte eine periodisch veränderliche Spannungsquelle 58 ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5* dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schaltern (12, 42) und dem Anzeige-i gerät (18) ein elektronisches Gatter (54) vorgesehen ist, das das Anzeigegerät in umgekehrter Abhängigkeit von einem I Spahnuhgssignal der Steuerklemme (20) steuert. !

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einer Bedienungsperson betätigbare

Überwachungsschaltung(82, 88) vorgesehen ist- zur Überwachung j der Betätigung des Anzeigegerätes (l8) unabhängig vom Steuer- |

Signal des Schalters (12, 42). . . ■!

6. Ein durch Strömungsmitteldruck betätigbarer Schalter zur Steuerung einer elektrischen Überwachungseinrichtung in Abhängigkeit eines veränderlichen Strömungsmitteldruckes, mit einem in einem Gehäuse beweglich angeordneten, von einer Feder vorgespannten Kolben, der auf einen in einer Kammer des Gehäuses herrschenden veränderlichen Strömungsmitteldruck anspricht, und mit einem mit dem Kolben verbunden/beweglichen Kontaktelement, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (12) zwei in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnete, gegeneinander elektrisch isolierte Sohalterkontakte (24, 48) aufweist, und daß der von

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der Feder(44)vorgespannte Kolben(32)bei einem Druckaufbau in der Kammer(36)von einem ersten zu einem zweiten von der ursprünglichen Vorspannung und der Federkonstanten der Feder(44) vorgegebenen Druckwert von einer ersten in eine zweite Lage so verstellt wird, daß das bewegliche Kontaktelement (48)von einer festen Anlage an dem ersten Schalterkontakt(24)zu einer festen Anlage an dem zweiten Schalterkontakt(48)gelangt.

7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung(28)zur Einstellung der Vorspannung der Feder(44) vorgesehen ist.

8. Schalter nach Anspruch 6 oder 7* dadurch gekennzeichnet, daß einer der Schalterkontakte elektrisch leitend mit einem Teil des Gehäuses (24)verbunden ist und daß die anderen Schalterkon- \ takte(42, 48)elektrisch isoliert im Gehäuse(24)angeordnet und mit zwei gegeneinander isolierten Ausgangsklemmen (20, 48) verbunden sind.

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