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Pneumatischer Schwellwertschalter
Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Schwellwertschalter, der beim Über- oder Unterschreiten eines einstellbaren Schwellwertes ein pneumatisches binäres Signal abgibt.
Es sind pneumatische Schwellwertschalter, auch Grenzwertschalter genannt, bekannt, die mit elektrischen Bauelementen aufgebaut sind und demzufolge nur elektrische Signale abgeben. Zum Einsatz als pneumatische Schwellwertschalter müssen die mit den elektrischen Bauelementen versehenen Grenzwertschalter zur Umformung von elektrischen in pneumatische Signale mit zusätzlichen Ein- und Ausgangsumformern ausgerüstet werden.
Es sind auch pneumatische Relais bekannt, die infolge ungleicher wirksamer Fläche der Doppelmembran nur einen festen Schaltpunkt bzw. Schaltbereich besitzen. Mit diesen bekannten pneumatischen Relais oder Schwellwertschaltern kann aber der Schwellwert nicht verstellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen pneumatischen Schwellwertschalter zu schaffen, der beim über- oder Unterschreiten eines einstellbaren Schwellwertes ein pneumatisches binäres Signal abgibt.
Elfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zur mechanischen Schaltpunkteinstellung ein pneumatischer Genauigkeitsschalter mit einem pneumatisch vorbelasteten Stellmotor verbunden ist und wobei zur Auslösung des pneumatischen Signals im pneumatischen Genauigkeitsschalter ein Ausgang und im pneumatischen Stellmotor sich eine Kammer mit einer Stellmotormembran befinden.
Die Stellmotormembran ist mit einem Stössel verbunden, der in einer Führung geführt wird. Zwischen der Stellmotormembran und der Führung ist eine Druckfeder vorgesehen. Zur pneumatischen Schaltpunkteinstellung ist im pneumatisch vorbelasteten Stellmotor ebenfalls eine Stellmotormembran, an der ein Stössel angebracht ist und der in einem Führungskörper geführt wird, vorgesehen. Zwischen der Stellmotormembran und dem Führungskörper ist eine Druckkammer angeordnet.
Der Vorteil des erfindungsgemässen pneumatischen Schwellwertschalters besteht dabei darin, dass beim Überschreiten eines eingestellten Schwellwertes sprunghaft ein pneumatisches Signal mit grosser Schaltgenauigkeit und geringer Schalthysterese zwischen den Signalzuständen erzeugt wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass der pneumatische Schwellwertschalter im Baukastensystem hergestellt wird und kleine Abmessungen besitzt sowie unmittelbar ohne weitere Zusatzgeräte in pneumatische Steuerungs- und Regelungsanlagen eingesetzt werden kann.
Die Erfindung wird an Hand von zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen : Fig. 1 das Prinzip eines pneumatischen Schwellwertschalters mit mechanischer Schaltpunkteinstellung, teilweise im Schnitt, Fig. 2 das Prinzip eines pneumatischen Schwellwertschalters mit pneumatischer Schaltpunkteinstellung, teilweise im Schnitt.
In dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. l besteht der pneumatische Schwellwertschalter aus einem pneumatischen Genauigkeitsschalter -- -1 -- und einem pneumatischen Stellmotor 2--. Der Stellmotor -2 enthält eine Kammer -- 3 -- in der sich eine Stellmotormembran--4-
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befindet. Die Stellmotormembran --4-- ist mit einem Stellmotorstössel --6-- verbunden, der in einer Führung --7-- geführt wird. Zwischen der Stellmotormembran --4-- und der Führung - ist eine Druckfeder --5-- vorgesehen. Der pneumatische Genauigkeitsschalter --1--
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Druckkammer-12-vorgesehen,Genauigkeitsschalter --1-- ausgelöst. Die Federvorspannung und damit der Schwellwert des Schalters kann durch das Verschieben der Führung-7-verändert werden.
Verschliesst der Entlüftungsstössel --10-- den Dichtsitz so herrscht in den Druckkammern-12 und 15-der an der
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logischen Schaltungen weiterverarbeitet werden kann.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der pneumatische Schwellwertschalter gleichfalls aus einem pneumatischen Genauigkeitsschalter --1-- und einem pneumatischen Stellmotor
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--2----2--einEingang--21--vorgesehen.
Die prinzipielle Wirkungsweise des pneumatischen Schwellwertschalters nach dem zweiten Ausführungsbeispiel ist folgende :
Nach der Ausführung des pneumatischen Schwellwertschalters gemäss dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 erfolgt die Vorbelastung pneumatisch. Hiezu wird über den Eingang - 22-- der Schaltkammer --23-- Druckluft angeführt, die auf die Stellmotormembran --4-eine Gegenkraft erzeugt und damit den Schaltpunkt des pneumatischen Schwellwertschalters bestimmt.
Durch eine Veränderung des Druckes in der Schaltkammer --23-- kann der Schwellwert variiert werden.
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