DE346194C - Anordnung zum schnellen OEffnen und Schliessen von durch Gas- oder Fluessigkeitsdruck gesteuerten Schaltern - Google Patents

Description

Schalter, welche durch Gas- oder Flüssigkeitsdruck unter Vermittlung einer Membran oder eines Kolbens gesteuert werden, wie z. B. an elektromotorisch angetriebenen Pumpen, müssen zur Vermeidung der Erhitzung der Kontakte schnappend schließen und öffnen.

Vorliegende Erfindung gestattet, mit sehr geringem Hub des Kolbens oder der Membran und mit einfachstem Hebelmechanismus, diesen ίο Zweck zu erreichen.

Abb. ι der Zeichnung zeigt einAusführungsbeispiel der neuen Anordnung. Der in einem unter Druck P stehenden Rohr sich bewegende Kolben K wirkt auf die zwei Kniehebel H¹ und EP ein und sucht dieselben auszuknicken. Diesem Knickungsdrucke entgegen wirkt die Zugfeder F, welche in dem Festpunkte £⁴ gelagert ist. Die Druckkraft im Hebel H² wird vom Lager L³ aufgenommen. Die Anschläge A ^x und A² begrenzen die Bewegung des Systems. Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende :

Bei niedrigem Druck liegt der Hebel H¹ am Anschlag^¹. Steigt der DruckP, so knicken die Hebel IT¹ und H² aus, bis die Bewegung durch den Anschlag A^z aufgehalten wird. Die Zugkraft der Feder F wird dem Druck entsprechend bemessen. Das, Schnappen des Systems nach rechts oder links wird durch die richtige Wahl der Federung erzielt, und zwar muß die Zunahme des von der Feder ausgeübten Drehmomentes in bezug auf den Drehpunkt D- und L³ geringer sein als die Zunahme · des vom Kolben ausgeübten, das Ausknicken bewirkenden Drehmomentes in bezug auf den gleichen Drehpunkt.

Zur Vereinfachung der Darstellung soll die Federzugkraft im Knickpunkt L² der beiden Hebel H¹, H² angreifen und in der Resultierenden der beiden Druckkräfte in ΈΡ- und H² liegen. Die Drehwinkel der Hebel H¹ und H² sind verhältnismäßig klein, zu etwa 13°, und die Hebel H¹ und H² gleich lang anzunehmen. ■ Dann ändern sich die beiden entgegengesetzt

wirkenden Drehmomente im wesentlichen proportional dem Ausknickungswinkel des Hebels H¹ oder H². Abweichungen von dieser Proportionalität verändern das Prinzip der An-5 Ordnung jedoch nicht und können durch die Wahl der Federlage des Federangriffspunktes, der Charakteristik der Federung, der Neigung der Hebel JEf¹, if² gegeneinander, der verschieden lang gewählten Hebel if¹, H² usw. ίο sehr viele Veränderlichkeiten der beiden Drehmomente erzielt werden.

In Abb. 2 sind die Änderungen der geradlinig verlaufenden Drehmomente in bezug auf die Drehwinkel des Hebels H² um den Punkt L^s dargestellt. Bei O fallen die Kräfte in H¹, H² in eine Richtung, sind gleich und entgegengesetzt gerichtet, und das vom Kolben ausgeübte Drehmoment DA ist Null. Das Federdrehmomsnt Df sucht den Hebel J?² im Uhrzeigersinne zu drehen und hat den positiven Wert O bis f. Bei Drehung des Hebels H² aus der Totpunktlage im Uhrzeigersinne wird die Federspannung Meiner und erreicht bei der Stellung unter dem Winkel α den Wert Null. S5 Für die Wirkungsweise des Apparates kommen diese Stellungen nicht in Frage, wohl aber die Stellungen zwischen β und γ. Bei β sind beide Hebel bereits etwas ausgeknickt, Hebel H¹ liegt am Anschlag A¹, wie in Abb. 1 dargestellt. Sobald in dieser tage das rechtsdrehende Federmoment Df von dem linksdrehenden Moment Dk des Kolbendruckes überschritten wird, knickt Hebel J?² linksdrehend aus, wobei das Drehmoment Dk schnell von A¹ nach k² zunimmt; das Drehmoment Df langsam von Z"¹ nach f². Das Ausknicken geschieht schnappend, der Hebel H¹ legt sich an den Anschlag A² und Hebel H² steht' unter dem Winkel γ in Abb. 2.

Sinkt nun das Drehmoment Da um den Wert dz (Druckdifferenz), so erhält das Federdrehmoment Df die Oberhand und zieht, ständig gegenüber dem Drehmoment Dk zunehmend, die Hebel ff¹, H² schnappend wieder in die Ausgangslage β zurück. Dabei ist die das Abnehmen des Drehmomentes DA¹ darstellende strichlierte Linie parallel der Anstieglinie Dk desselben Drehmomentes, und das Abnehmen des Federdrehmomentes vonff² nach f^x geschieht langsamer als das Abnehmen des Kolbendruck-Drehmomentes von k^s nach ä⁴. Um ein neues Ausknicken herbeizuführen, muß das Kolbendruckdrehmoment um den Wert ß⁴ bis k^x ansteigen.
An ein und demselben Apparat kann durch Änderung der Federzugkraft eine Änderung des Kolbendruckes P und durch Änderung der Federung (Neigung von Df) eine Änderung der Druckdifferenz dz erreicht werden. Auch kann man durch Veränderung der Entfernung der beiden Anschläge A¹, A² (α, β) voneinander eine Veränderung der Druckdifferenz und durch Veränderung der Lage beider gegen die gerade Verbindungslinie L¹ bis Z³ (Abstand β bis γ von O) eine Veränderung der Druckhöhe erzielen.

Wird mit dem Hebel R^x oder Ji² ein elektrischer Schalter verbunden, so wird dieser schnappend geschlossen bzw. geöffnet. Zur Erzielung dieser Schnappbewegung wird, wie die Mnematischen Verhältnisse ohne weiteres erkennen lassen, eine nur sehr geringe Kohlenbewegung benötigt, wodurch es statthaft wird, an Stelle des Kolbens eine Membran zu verwenden.

Es könnten auch die beiden Hebel JEf¹, H² statt durch ein Gelenk- oder Schneidenlager durch eine Blattfeder verbunden werden, und hieraus ergibt sich das weiter vereinfachte Hebelsystem, in welchem Hebel H¹ und H² durch ein elastisches Band oder einen biegsam federnden Stab ersetzt und die Feder F fortgelassen wird. Das Band oder der Stab sucht dann stets seine ursprüngliche spannungsfreie Form anzunehmen, genau wie ein durch Überlast ausknickender und durch Unterlast sich wieder streckender auf Knickungsfestigkeit zu berechnender Stab.

Claims (3)

Patent-Ansprache :

1. Anordnung zum schnellen öffnen und Schließen von durch Gas- oder Flüssigkeitsdruck gesteuerten Schaltern, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter oder Kontakte mit einem Kniehebelpaar- verbunden sind, welches durch Kolben- oder Membrandruck zum Ausknicken gebracht und durch Feder- oder Gewichtskraft oder eine andere Kraft, deren auf das Hebelsystem ausgeübtes Drehmoment sich weniger schnell als das vom 10c Kolben- oder Membrandruck erzeugte Drehmoment ändert, zurückgeschnellt wird.

2. Anordnung nach Anspruch τ, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kniehebel (H¹ und H²) durch ein Blattfedergelenk verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kniehebel (H¹ und H²) durch einen federnd ausknickenden Stab ersetzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.