DE3012265C2 - Lampenlose optische Signalvorrichtung zum Anzeigen von Druckveränderungen - Google Patents
Lampenlose optische Signalvorrichtung zum Anzeigen von DruckveränderungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine lampenlose optische Sigalvorrichtung zum Anzeigen von Druckveränderungen
in Druckräumen mit einem Führungsgehäuse, das eine aus dem Druckraum nach außen tretende
transparente, kappenartige Partie besitzt, in der sich eine sich spitz verjüngende Spiegelfläche und eine diese
umgebende, von einem geführten Antriebskolben entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder angetriebene
Abdeckhülse für die Spiegelfläche befindet, wobei die Abdeckhülse gegenüber der Spiegelfläche derart
bewegbar ist, daß in den beiden Endlagen der beiden Teile zueinander sich die Qualität und/oder Quantität
des wieder nach außen reflektierten eingefallenen Lichtes wesentlich unterscheidet
Vorrichtungen eingangs genannter Art sind bekannt und gehen z.B. aus der CH-PS 5 41 195 hervor. Im
bekannten Falle handelt es sich um eine Anzeigevorrichtung, bei der zwar die Signalabgabe ähnlich wie bei
der Erfindung erfolgt; so weit jedoch Einzelheiten mit Bezug auf den Aufbau und die Montage aus den recht
schematichen Darstellungen überhaupt erkennbar sind, ist zu sehen, daß der Aufbau und die Montage
kompliziert sind. Eine weitere Signalvorrichtung, die zum Anzeigen von Druckveränderung verwendbar ist,
ist aus der DE-AS 20 32 839 bekanntgeworden, hier ist die Abdeckhülse feststehend angeordnet, während die
Spiegelfläche zur Ausführung der Anzeige bewegbar ist. Die bekannte Signalvorrichtung ist zwar z, B. mit einem
eine Bohrung aufweisenden Frontdeckel verbindbar, ein direkter Anschluß an den zu überwachenden Druckbehälter
erfordert jedoch ebenfalls weitere Einrichtungen, damit die Druckveränderungen an einem Signalteil
übertragbar werden. Dies würde die Montage jedoch verkomplizieren, zumal nicht mehr eine einzige
Einrichtung, sondern zwei verschiedene Einrichtungen möglichst auf engstem Raum vorgesehen werden sollen.
Ferner geht aus der DE-GM 17 85 266 ein Drucktastenschalter hervor, bei dem der Betriebszustand des zu
überwachenden Gerätes deutlich erkennbar gemacht werden soll und bei dem sich das gleiche Problem mit
Bezug auf die Befestigung und Anbringung am Druckbehälter stellt wie in den bereits genannten
Fällen. Darüber hinaus ist dieser Druckschalter mit dem Nachteil behaftet, daß im wirksamen Zustand das Signal
nur in axialer Richtung nach vorn abgestrahlt wird, so daß man gegenüber dem bekannten Signalkopf eine
ganz bestimmte Position einnehmen muß, um das abgegebene Signal überhaupt wahrnehmen zu können.
Ganz abgesehen davon, liegt die bekannte Anordnung auch auf einem anderen Gebiet als der Erfindungsgegenstand,
wie dies auch bei der Anordnung nach der DE-OS 17 98 259 der Fall ist, die eine druckmittelbetätigte
Anzeigevorrichtung für Binärsignale zeigt, deren Einsatz eine ständige künstliche Lichtquelle voraussetzt
und die nur für ganz bestimmte, im wesentlichen geringe Druckbereiche verwendbar ist.
Ausgehend von dem obigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, die unter Beibehaltung einer guten optischen Anzeige in ihren
Abmessungen klein und vor allem leicht zu montieren
Die gestellte Aufgabe wird bei einer lampenlosen optischen Signalvorrichtung eingangs genannter Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Führungsgehäuse aus zwei miteinander z. B. durch Verschrauben
lösbar verbundenen Hälften besteht, von denen die eine an ihrem freien Ende durch die separat eingesetzte
kappenartige Partie und die andere ebenfalls an ihrem freien Ende durch den Anschlußstutzen für die
Verbindung des zu überwachenden Raumes mit dem Gehäuse-Iniienraum abgeschlossen ist daß die Spiegelfläche
an einem sich mit der Spitze an der Kappe abstützenden Teil vorgesehen ist, der durch die
Rückstellfeder an die Kappe angedrückt wird, die an ihrer entgegengesetzten Seite die Abdeckhülse zur
Herstellung einer losen Verbindung an den Antriebskolben andrückt, und daß zur Begrenzung der Rückstellbewegung
der Abdeckhülse an der Innenseite des Führungsgehäuses ein Anschlag vorgesehen ist.
Auf diese Weise erhält man eine Signalvorrichtung, bei der vor allem der Zusammenbau der Teile und der
Einbau in eine Halterungswand deutlich erleichtert werden. Die eigentliche Verbindung zwischen der
Signalvorrichtung und einem Druckraum kann mittels eines elastischen Schlauches erfolgen, so daß diese
Verbindung ohne jegliche Nachteile erfolgen kann, und zwar auch dann, wenn der Abstand der Signalvorrichtung
vom Druckbehälter ziemlich groß ist. Somit ist die erfindungsgemäße Signalvorrichtung richtungs- sowie
ortsunabhängig und hierbei sehr einfach montierbar.
Vorteilhafterweise kann die Anordnung so getroffen sein, daß an dem die Spiegelfläche tragenden Teil ein
Rohr angebracht ist, in dem die Rücksteilfeder geführt ist, wobei z. B. sich die Spitze des die Spiegelfläche
tragenden Teils in einer Vertiefung in der Kappe abstützen kann. Eine vorteilhafte Maßnahme nach der
Erfindung sieht vor, daß der Kolben die Gestalt eines Zylinders hat, dessen der Abdeckhülse zugewandte
Stirnseite eine zylindrische Ausnehmung mit einem Durchmesser hat, der etwas größer als derjenige der
Abdeckhülse ist, und in der das Ende der Abdeckhülse einliegt, wobei zweckmäßigerweise die die Stirn-Abschlußwand
tragende Zylinderhälfte in ihrem mittleren Bereich eine radial nach innen vorspringende Stützwand
trägt, an der sich einerseits das innere Ende der die Kappe tragenden Zylinderhälfte abstützt und an die
auf der anderen Seite ein Abdichtungsring, z. B. ein O-Ring, anliegt, gegen den sich der Kolben in seiner
vorgeschobenen Stellung anlegt.
Die erfindungsgemäße Signalvorrichtung zeichnet sich durch geringe Baugröße aus, sie ist für einen sehr
weiten Druckbereich geeignet, die Reibung zwischen den einzelnen Teilen ist gering, die Herstellung ist sehr
preisgünstig, da man zum größten Teil Spritzteile als Innenteile verwenden kann. Auch die Montage ist
einfach; es ist kaum möglich, daß während der Montage das eine oder andere Einzelteil verlorengehen kann.
Insgesamt eignet sich die Vorrichtung zur Anwendung bei größeren Steuerungen, bei denen Rückmeldungen
und ausgehende Ausgangsbefehle und -signale dauernd angezeigt werden müssen, wobei für die vorteilhafte
Anwendung dieser Vorrichtung entscheidend die Tatsache ist, daß eine größere Anzahl von Anzeigevorrichtungen
auf einer relativ kleinen Grundplatte angebracht werden kann.
Beim Anbringen der Vorrichtung an einer Halterungswand geht man so vor, daß zunächst die
eingeschraubte Zylinderhälfie eingesetzt wird, bis ihre
flanschartige Verbreiterung von außen her an der Halterungswand anliegt, daß sodann die Abdeckhülse
und der in ihr enthaltene stationäre Innenteil mit der in ihm enthaltenen Rückstellfeder von außen her eingesetzt
und anschließend die Kappe aus transparentem Material aufgebracht wird und daß man dann von innen
her die zweite Zylinderhälfte mit dem Kolben und den übrigen Innenteilen anbringt Die Montage ist auf diese
Weise einfach geworden, sie ist vor allem sicherer geworden, darüber hinaus kann es nunmehr praktisch
kaum vorkommen, daß irgendwelche Einzelteile während der Montage verlorengehen. Daß die Montage
auch zeitsparend ist, ist selbstverständlich.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung in einer Seitenansicht in
schematischer Darstellung und in axialem Schnitt gezeigt.
Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße, insbesondere für pneumatische Betätigung bestimmte
optische Signalvorrichtung gehört zu der Art von solchen Vorrichtungen, die in einem Führungsgehäuse
eine von außen sichtbare spiegelnde feststehende Partie und eine dieser gegenüber unter Einwirkung einer
Zustandsänderung in dem zu überwachenden Raum, z. B. einer Druckerhöhung, wie sie beim Auftreten von
Rückmeldungen oder von Befehlen oder Signalen festzustellen sind, verstellbare und bei ihrer Verstellung
die Qualität des einfallenden Lichtes verändernde Partie besitzen.
Die Vorrichtung besitzt einen Führungszylinder 1, der zu der Gruppe der feststehenden Partien gehört und in
dem ein stationäres Innenteil 3 vorgesehen ist, und einen als beweglichen Teil dienenden Antriebskolben 5, der im
Führungszylinder in axialer Richtung gemäß Pfeil 20 hin und her verschieblich geführt ist, wobei er mit einer
Abdeckhülse 6 in loser treibender Verbindung steht, die den stationären Innenteil umgibt und im Führungszylinder
geführt ist.
Der Führungszylinder 1, dessen nach außen tretende Partie die Gestalt einer Kappe 2 aus transparentem
Material hat, wie später noch näher erläutert werden wird, besteht aus zwei bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch Verschrauben miteinander verbundenen
Hälften la, Ib, von denen die eine an ihrem freien Ende durch die Kappe 2 aus transparentem Material
abgeschlossen ist, während die andere ebenfalls an ihrem freien Ende durch eine Stirnabschlußwand 14
abgeschlossen ist, die den Anschlußstutzen 15 trägt, der für die Verbindung des zu überwachenden Raumes —
aus dem die Signale, Befehle oder Rückmeldungen kommen — mit dem Gehäuse-Innenraum 16 dient.
Hierbei sind die Kappe 2 aus transparentem Material und die Stirnabschlußwand 14 mit den ihnen zugeordneten
Zylinderhälften la, \b jeweils durch Verpressen oder in ähnlicher Weise, z. B. auch durch eine
Rastverbindung oder eine Schnappverbindung, miteinander verbunden. Der Körper des stationären Innenteils
3 ist als Rohr 9 ausgebildet, in dem eine z. B. als in axialer Richtung wirkende Schraubenfeder ausgebildete Rückstellfeder
7 geführt ist, die sich einerseits — bei 8 — an der Übergangsstelle zwischen dem Rohr 9 und der noch
zu erwähnenden Spitze 4 des stationären Innenteils und andererseits an der kolbenseitigen Abschlußwand 10
der Abdeckhijlse abstützt, die eine zentrale durchgehende
Bohrung 31 aufweist, deren Durchmesser kleiner als derjenige der Schraubenfeder 7 ist und deren Existenz
in erster Linie herstellungsmäßige Gründe hat, z. B. insbesondere dann, wenn der Teil aus Kunststoff
hergestellt wird und es um das Entformen geht. Der stationäre Innenteil hat im Bereich der Kappe 2 eine
Spitze 4, die verspiegelt ist und die breiter als das Rohr 9 ist, wie aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich ist.
Diese Spitze 4 besteht aus einem etwa zylindrischen Grundkörper 4a und aus der eigentlichen Spitze 46 in
Gestalt eines sich zum freien Ende hin verjüngenden rotationssymmetrischen Körpers, der durch eine Fläche
begrenzt ist, die im Schnitt, wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, entlang einer Hyperbel- oder Parabel-Kurve
oder entlang einer Teilellipse usw. verläuft. Die Spitze stützt sich hierbei mit ihrem freien Ende 12 in
einer Vertiefung 13 in der Kappe 2 ab.
Der Antriebskolben 5 des beweglichen Teils der Anzeigevorrichtung hat die Gestalt eines Zylinders,
dessen der Abdeckhülse 6 zugewandte Stirnseite eine
zylindrische Ausnehmung 11 mit einem Durchmesser hat, der etwas größer als derjenige der Abdeckhülse ist
und in der das Ende der Abdeckhülse einliegt. Dem Kolben ist noch ein Abdichtungsring 19 in Gestalt eines
O-Ringes zugeordnet, der an einer radial nach innen vorspringenden Stützwand 17 im mittleren Bereich der
die Stirnabschlußwand 14 tragenden Zylinderhälfte \b anliegt und gegen den sich der Antriebskolben 5 in
seiner vorgeschobenen Stellung — in der Zeichnung ist der Kolben in der zurückgezogenen Stellung, in der er
unter der Wirkung der Feder 7 gehalten wird, gezeigt anlegt. An der gegenüberliegenden Seite der Stützwand
17 stützt sich das innere Ende 18 der die Kappe 2 tragenden Zylinderhälfte la ab. Der O-Ring dient zur
einwandfreien Abdichtung des Zylinderraumes 32 hinter dem Kolben, wenn sich dieser unter der
Einwirkung von Druckluft in der vorgeschobenen Stellung befindet.
Die Abdeckhülse 6 besteht aus zwei in axialer Richtung aufeinanderfolgenden und einstückig miteinander
verbundenen Hülsenhälften 6a, 6b, die verschiedenen Durchmesser haben, wobei die der Spitze 4 des
stationären Innenteils 3 zugeordnete Hülsenhälfte 6a einen größeren Durchmesser als die Hülsenhälfte 66
hat. Diese beiden Hülsenhälften sind über eine Schulter 20 miteinander verbunden. Die weitere Hülsenhälfle 6a
umgibt mit größerem Abstand das Rohr 9 des stationären Innenteils und mit kleinerem Abstand die
etwas breitere Spitze 4 dieses stationären Innenteils, die Hülsenhälfte 6b besitzt einen den Durchmesser des
Rohres 9 um einen kleinen Betrag überschreitenden Durchmesser, der kleiner als derjenige der Hülsenhälfte
6a ist Die Schulter 20 zwischen den beiden Hülsenhälften 6a und 6b liegt in der Bereitschaftsstellung der Hülse
6 an einem wiederum nach innen vorspringenden Anschlag 21 etwa im mittleren Bereich der die Kappe
aus transparentem Material tragenden Zylinderhälfte la
an. Diese die Kappe 2 aus transparentem Material tragenden Zylinderhälfte la weist in ihrem mittleren
Bereich etwa in Höhe dieses Anschlags 21 eine radiale Entlüftungsbohrung 27 auf, über die der Zylinderinnenraum
zwischen dem Kolben und der Kappe 2 entlüftet werden kann.
Der stationäre Innenteil 3 und die Abdeckhülse 6 sind annähernd gleich lang, sie sind einander so zugeordnet,
daß die Abdeckhülse 6 in der Ausgangsstellung unter der Wirkung der Rückstellfeder 7 die Spitze 4 des
stationären Innenteils völlig oder fast völlig freigibt, wie in der Zeichnung dargestellt ist, und diese Spitze in der
unwirksamen Stellung oder Ansprechstellung der Vorrichtung unter der Wirkung der Rückmeldungssigna-Ie
oder -befehle völlig oder fast völlig abdeckt. Durch dieses Abdecken der verspiegelten Partie des stationären
Innenteils werden die optischen Effekte erzielt, die anzeigen, daß Signale oder Befehle eingegangen bzw.
ausgegangen sind. Dieser optische Effekt kann evtl. noch verstärkt werden, wenn man z. B. den vorderen
Teil der Abdeckhülse andersfarbig ausbildet.
Die die Kappe 2 aus transparentem Material tragende Zylinderhälfte la ist in die zweite Zylinderhälfte \b
hineingesteckt, sie ist in diese hineingeschraubt. Diese Tatsache und die Tatsache, daß diese Zylinderhälfte la
im Bereich ihres vorderen Endes, also zweckmäßigerweise im Bereich ihres Zusammenfügen mit der Kappe
2 aus transparentem Material eines radial nach außen gerichtete flanschartige Verbreiterung 22 aufweist, die
z. B. Sechskantform haben kann, trägt zur Vereinfachung eier Montage bei. Dieser Aufgabe dient auch noch
eine als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 23 am Außenumfang der Zylinderhälfte Ia, welche die Kappe 2
trägt, die zwischen der freistehenden Stirnfläche 24 an dem der Kappe 2 zugewandten Ende der aufgeschraubten
Zylinderhälfte 16 und der flanschartigen Verbreiterung
22 an der eingeschraubten Zylinderhälfte la enthalten ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß
im Falle der Montage der Vorrichtung an einer Halterungswand 25 das die Kappe 2 tragende Ende der
Vorrichtung durch eine Bohrung 26 in der Wand nach außen hin durchtritt und hierbei die flanschartige
Verbreiterung 22 an der eingeschraubten Zylinderhälfte von außen an der Halterungswand 25 anliegt, während
die Druckfeder 23 sich einerseits an der anderen Seite der Halterungswand 25, an der Seite 25a, und
andererseits an der Stirnfläche 24 der aufgeschraubten Zylinderhälfte abstützt. Auf diese Weise wird bei
einfachster Montage ein guter Halt für die Anzeigevorrichtung gemäß der Erfindung gewährleistet, darüber
hinaus hat die Druckfeder 23 auch noch eine weitere Aufgabe: sie dient beim Zusammenschrauben der
beiden Zylinderhälften, la, \b als Anschlag für die aufgeschraubte Zylinderhälfte Xb, so daß sie verhindert,
daß diese Zylinderhälfte 16 beim Montieren und Fertigstellen der Vorrichtung die Entlüftungsbohrung
27 verschließt Beim Anbringen der Vorrichtung an der Halterungswand 25 geht man so vor, daß zunächst die
eingeschraubte Zylinderhälfte la von außen her in die Bohrung 26 eingesetzt wird, bis ihre flanschartige
Verbreiterung 22 von außen her an der Halterungswand 25 anliegt, woraufhin die Abdeckhülse 6 und der in ihr
enthaltene stationäre Innenteil 3 evtl. mit der in ihm enthaltenen Rückstellfeder 7 von außen her eingesetzt
werden. Der Anschlag 21 dient hierbei dazu, die Teile in ihrer Lage zu halten. Anschließend wird die Kappe 2 aus
transparentem Material aufgebracht so daß die Vorrichtung nach außen hin abgeschlossen ist Daraufhin
wird dann von innen her die zweite Zylinderhälfte Xb mit dem Antriebskolben und den übrigen Innenteilen,
evtl. auch der Feder 7, angesetzt und mit der Zylinderhälfte la verschraubt und verbunden. Bei dieser
Anordnung sind die verschiedenen Innenteile und Einzelteile praktisch unverlierbar gehalten.
Der Führungszylinder kann aus Metall bestehen, die Innenteile der Vorrichtung können aus Kunststoff
hergestellt werden; auf diese Weise erzielt man eine besonders preisgünstige Herstellung. Zweckmäßigerweise
stellt man den vorderen Teil der beweglichen Abdeckhülse aus transparentem Material her, das z. B.
besonders eingefärbt sein kann, wobei man zweckmäßigerweise phosphoreszierende Farben verwenden
kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Lampenlose optische Signalvorrichtung zum Anzeigen von Druckveränderungen in Druckräumen
mit einem Führungsgehäuse, das eine aus dem Druckraum nach außen tretende transparente,
kappenartige Partie besitzt, in der sich eine sich spitz verjüngende Spiegelfläche und eine diese umgebende,
von einem geführten Antriebskolben entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder angetriebene
Abdeckhülse für die Spiegelfläche befinden, wobei die Abdeckhülse gegenüber der Spiegelfläche derart
bewegbar ist, da B in den beiden Endlagen der beiden
Teile zueinander sich die Qualität und/oder Quantität des wieder nach außen reflektierten eingefallenen
Lichtes wesentlich unterscheiden, dadurch
gekennzeichnet, daß das Führungsgehäuse (1) aus zwei miteinander z. B. durch Verschrauben
lösbar verbundenen Hälften (la, Xb) besteht, von
denen die eine an ihrem freien Ende durch die separat eingesetzte kappenartige Partie (2) und die
andere ebenfalls an ihrem freien Ende durch den Anschlußstutzen (15) für die Verbindung des zu
überwachenden Raumes mit dem Gehäuseinnenraum (16) abgeschlossen ist, daß die Spiegelfläche (4) 2s
an einem sich mit der Spitze an der Kappe abstützenden Teil (3) vorgesehen ist, der durch die
Rückstellfeder (7) an die Kappe angedrückt wird, die an ihrer entgegengesetzten Seite die Abdeckhülse
(6) zur Herstellung einer losen Verbindung an den Μ
Antriebskolben (5) andrückt, und daß zur Begrenzung der Rückstellbewegung der Abdeckhülse (6) an
der Innenseite des Führungsgehäuses ein Anschlag (21) vorgesehen ist.
2. Signalvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem die Spiegelfläche
tragenden Teil ein Rohr (9) angebracht ist, in dem die Rückstellfeder (7) geführt ist.
3. Signalvorrichtung nacn Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Spitze des die
Spiegelfläche tragenden Teils in einer Vertiefung (13) in der Kappe (2) abstützt.
4. Signalvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskolben
(5) die Gestalt eines Zylinders hat, dessen der Abdeckhülse (6) zugewandten Stirnseite eine zylindrische
Ausnehmung (11) mit einem Durchmesser hat, der etwas größer als derjenige der Abdeckhülse
ist, und in der das Ende der Abdeckhülse einliegt.
5. Signalvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die
Stirnabschlußwand (14) tragende Zylinderhälfte (Xb) in ihrem mittleren Bereich eine radial nach innen
vorspringende Stützwand (17) trägt, an der sich einerseits das innere Ende (18) der die Kappe (2)
tragenden Zylinderhälfte (1 a) abstützt und an die auf
der anderen Seite ein Abdichtungsring (19), z. B. ein O-Ring, anliegt, gegen den sich der Antriebskolben
(5) in seiner vorgeschobenen Stellung anlegt.
6. Signalvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag zur
Begrenzung der Rückstellbewegung der Abdeckhülse (6) durch zusammenwirkende Schultern (20,21) an
der Abdeckhülse (6) und an der die Kappe (2) tragenden Hälfte des Führungsgehäuses (1) gebildet
wird.
7. Signalvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kappe (2)
aus transparentem Material tragende Zylinderhälfte (Xa) in ihrem mittleren Bereich etwa in Höhe ihres
Anschlages bzw. Schulter (21) eine radiale Entiüftungsbohrung (27) aufweist
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