Einrichtung zur Einstellung der Empfindlichkeit an einem auf die Änderungen einer physikalischen Grösse ansprechenden Geber. Die vo#rlierende <B>Ei</B> rfindung betrifft, eine Einriehtung zur Einstellung der Empfind- liehkeit an einem auf die Änderungen einer pbysilia.Iischen Grösse ansprechenden Geber, insbesondere an einem Widerstandgeber für Temperaturregelanlagen. Die Einrichtung ist erfindungsgemäss dadurüh gekennzeichnet,
dass ein bewegliches Glied des Gebers der Kraftwirkung einer einseitig, eingespannten, geraden Biegefeder ausgesetzt ist und dass Mittel vorhanden sind, um die freie Länge der Feder zwecks Einstellung der Empfind lichkeit des Gebers zu verändern.
In der beiliegenden Zeichnung ist in Fi-. <B>1</B> ein Ausführungsbeispiel der erfin- dangsgemässen Einrichtung, und zwar ein Widerstandsgeber für Temperaturregelanla- (ren daruestellt.
<B>,</B> el Fiu. 2 zeigt graphisch den Zusammenhang <I>en</I> c c zwi.sühen der Temperatur,,den resultierenden. sieh das Gleichgewicht haltenden Kräften und dem sich einstellenden Geberwiderstand.
In Fig. <B>1.</B> ist mit<B>1.</B> ein der zu regelnden Temperatur ausgesetzter Verdampfungsfäli- ler -bezeichnet, dessen Dampfdruck über das Kapillarrohr 2 auf den Federbalg<B>3,</B> der am Gehäuse 4 befestiol ist, übertragen wir#d, Der Stab<B>5,</B> dessen eines Ende die Druckspitze<B>6</B> trägt, ist fest mit dem Federbalg<B>3</B> verbun- den und überträgt die Bewegung des Feder- balges <B>3</B> auf den Übersetzungshebel<B>7,
</B> der in der Platine<B>8</B> im Punkt<B>9</B> schwenkbar gela- gert ist. Als Gegenkraft greift im Punkt<B>7'</B> die Feder<B>28</B> an, deren anderes Ende mit der auf der Schraube<B>26</B> sitzenden Gewindemut ter<B>27</B> verbunden ist, so dass die Zugkraft der Feder<B>28,</B> dem gewünschten Temperatureo-ii- wert entsprechend, durch Drehen der Ver- stellschraube <B>26</B> eingestellt werden kann. Der Zeiger<B>2,7'</B> zeigt auf der Skala 24 den ein- gestellten CY Wert.
Das obere Ende des Hebels<B>7</B> trägt einen Stift<B>10,</B> der in die Gabel<B>11'</B> des Hebels<B>11</B> eingreift, der in der Platine 12' um den Dreh punkt 12 sühwenkbar gelagert ist und dessen anderes Ende einen an einem Lolierstück <B>13</B> befestio,ten Kontaktarm 14 trägt, der auf dem Geberwiderstand <B>15</B> schleift.
Um eine spiellose Übertragung vom He bel<B>7</B> auf den Hebel<B>11</B> zu erhalten, greift am Hebel<B>11</B> das eine Ende einer Zug feder<B>30,</B> deren anderes Ende an einem mit dem Gehäuse 4 verbundenen Bolzen<B>31</B> befe stigt ist, an. Der am Ende als Zeiger<B>19</B> ausw# gebildete Kontaktarm 14 zeigt auf der Skala<B>18</B> die momeutan-e Abweichung von der Mittellage an.<B>16</B> und 17;sind die Anschlüsse für den elektrischen Steuerkreis, in den der Geberwiderstand<B>15</B> eingeschaltet wird, Des weiteren ist auf dem Hebel<B>11</B> ein Gabel <I>stück<B>'A)</B></I> befestigt, das als Führung für die im Trä r 22 einseitig eingespannte, gerade gle <I>;n</I> Blattfeder 21 dient.
Der Träger 22 ist im 2n Schlitz<B>23'</B> der Skalenträgerplatte <B>29</B> ver schiebbar, wodurch die freie Länge der Blatt- C feder 21 entsprechend der gewünschten Empfindlichkeit verändert werden kann. Eine Schraube 25 hält den Träger 22 in der gewählten Stellung fest, wobei die Grösse der Empfindlichkeit mit Hilfe des Zeigers 25' auf der Skala<B>23</B> abgelesen wird.
Die Arbeitsweise der beschriebenen An ordnung ist die folgende: Der Dampfdruck auf den Federbalg<B>3</B> steigt bei zunehmen der Temperatur nach einer Exponentiadkurve an. Diese Abhängigkeit ist in der Kraft-Tem- peraturcharakteristik P<B><I>= f</I></B> (T> in Fig. 2, Kurve a, graphis-eli aufgetragen. Denken wir uns zunächst sowohl die Feder<B>30</B> als auch die Blattfeder 21 als ni.cht vorhanden, so hält diesem Dampfdruck, der über den Feder- bal- <B>3</B> und den Stab<B>5</B> den Hebel<B>7</B> wirkt.
die Kraft der Feder<B>28</B> das Gleichgewicht., wobei diese Feder mit Hilfe,der Schraube<B>26</B> entsprechend dem gewünseliten Sollwert ver schieden stark vorgespannt werden kann. Diese Gegenkraft ist dem am Geberwieler- ,stand <B>15</B> affigegriffenen Widerstandswert pro portional, was in Fig. 2, Kurve z durch die Kraft-Wi-derstandscharakteristik <I>P</I> = <B><I>f</I></B><I> (R)</I> veranschaulicht wird.
Fügen wir nun -die Fe der<B>30</B> hinzu, so wirkt diese Feder in gleichem Sinne wie der Dampfdruok P, wodurch die Summenfe#d,erstei,Iheit,der Feder<B>28</B> und der Feder<B>30</B> verkleinert wird. Die Geraden<B>b</B> in Fig. 2 zeigen dies graphisch.
Entspricht die am Fühler<B>1</B> vorhandene Temperatur dem eingestellten, an der Skala 24 ablesbaren Sollwert, eo befindet sich der Kontaktarm 14 in der in Fig. <B>1</B> eingezeieli- n,eten und an der Skala<B>18</B> markierten Mittel stellung. In Fig. 2 ist der entsprechende Punkt mit<B>S</B> bzw. S' bezeichnet.
Weicht die Fühlertemperatur vom Sollwert um den Be trag<B><I>A</I></B> T ab, so wird der Geberwider8tand <B>15</B> um einen bestimmten, dieser Abweichung ent sprechender Betrag<B><I>A</I></B><I> R</I> verändert. In Fig. 2 ist der entsprechende Punkt der Kurve a mit A, derjenige der Geraden<B>b</B> mit<B>A'</B> be- zeiühnet.
Verstehen wir unter der Empfindlich keit den Differentialiquotienten aus Wider stands- zu Temperaturänderung, so ist aus Fig. 2 er-sichtlich, dass, solange die Kombi nationskraft der Feder<B>28</B> und der Feder<B>30</B> allein als Gegenkraft auf den Hebel<B>7</B> wirkt, die Empfindliehkeit der Anordnung durch die Steilheit der Dampfdruckkurve a und die Yederkonstanten der Federn<B>28</B> und 3,0, die in Fig. 2 durch die Neigung der parallelen Geraden<B>b</B> gegeben #sind, bestimmt wird.
Um die Empfindlichkeit jedoch unabhängig vor den Federn<B>28</B> und<B>30</B> einstellen zu können, ist es notwendig, im jeweiligen Arbeitspunkt <B>S'</B> die Steilheit der Kurven<B>b</B> variieren zu können. Die beschriebene Einriclitung er laubt es, diese Forderung auf äusserst ein fache Weise zu erfüllen.
Der auf den Hehel <B>7</B> wirkenden Kombinationskraft der Federn 28 und<B>30</B> wird hierbei -eine weitere Kraft, die von der Blattfeder 21 auf den Hebel<B>11</B> aus geübt und also autli auf den Hebel<B>7</B> über setzt wird, linear überlagert, wobei zu beach ten ist, dass, um eine spiellose Übertragung zwischen den Hebeln<B>7</B> und<B>11</B> zu gewähr leisten, die Wirkung der Feder<B>30</B> je-derzeit diejenige der Feder 21 übertreffen muss, d. <B>b.,</B> dass der Hebel<B>11</B> stets unter der Wirkum, eines Ruhedrehmomentes steht, das ihn im Gegenuhrzeig,
ersinn (Fig. <B>1),</B> also im Sinne des Dampfdruckes P, zu,dr-ehen sucht. Durch Verschieben des eingespannten Endes der Blattfeder 21 kann ihre freie Länge und damit ihre Charakteristik bzw. Steilheit ver ändert werden.
Somit stellen die Kurven b' (Fig. 2) für verschiedene Empfindliehkeits- ein,stellungen die resultierenden Arbeitstha- rakteristiken der auf die Hebel<B>7</B> und<B>1-1</B> ein wirkenden, Federn dar, sofern #die Blatt feder 21 in der MittelGtelluno, keine Vor- spannung aufweist, während dann die Ände rung des Geberwiderstandes<B><I>A</I></B> R' beträgt und der Arbeitspunkt<B>X'</B> ist.
Eine Vorspan- nung der Feder 21 ist dann zweckmässig, wenn die Einrichtung ohne die beschriebene Zugfeder<B>30</B> ausgeführt wird, und zwar, um auch in diesem Falle eine spiellose tbertra- gung vom Hebel<B>7</B> auf den Hebel<B>11</B> zu erhal ten. Die Vorspannung soll derart sein, dass die Feder 21 stets im gleichen Drehsinn auf den Hebel<B>11</B> einwirkt. Die beschriebene Ausführungsart ist le diglich beispielsweise zu verstehen.
Es i#"i denkbar, statt der Blattfeder irgendeine an dere Bie--efeder, deren Federkonstante nveül-" Verstcllung der Neigung der Widerstands- Temperaturüharakteristik auf die besehrie- bene Weise geändert werden kann, zu ver wenden. Auch kann der Angriffspunkt der Bie-,efeder an einer andern Stelle, z. B. an dem Hebel<B>7</B> statt dem Ilebel <B>11.</B> liegen.
Auch die Verstellung der freien Länge der Biege feder ist auf eine andere als die beschriebene Weisse denkbar, indem z. B. die Einspannung oder die Gabel 2,0 verstellbar angeordnet wird, wobei das Wesentliche lediglich die Verände- runu der Federkonstante ist. Weiter ist es natürlich auch möglich, den Hebel<B>11'</B> statt auf einen Widerstand auf Kontakte, einwir ken zu lassen.
Device for setting the sensitivity of an encoder that responds to changes in a physical variable. The present invention relates to a device for setting the sensitivity on a sensor that responds to changes in a physiological size, in particular on a resistance sensor for temperature control systems. According to the invention, the device is characterized
that a movable member of the encoder is exposed to the force of a unilateral, clamped, straight spiral spring and that means are available to change the free length of the spring for the purpose of adjusting the sensitivity of the encoder.
In the accompanying drawing is in Fi-. <B> 1 </B> an embodiment of the device according to the invention, namely a resistance transmitter for temperature control systems.
<B>, </B> el Fiu. 2 graphically shows the relationship <I> en </I> c c between the temperature, the resulting. see the equilibrium-maintaining forces and the resulting encoder resistance.
In FIG. 1, an evaporation trap, which is exposed to the temperature to be regulated and whose vapor pressure is applied to the bellows 3, via the capillary tube 2, is designated by <B> 1. </B> / B>, which is attached to the housing 4, is transferred # d, The rod <B> 5 </B>, one end of which carries the pressure tip <B> 6 </B>, is fixed to the bellows <B> 3 </B> connected and transfers the movement of the spring bellows <B> 3 </B> to the transmission lever <B> 7,
</B> which is pivotably mounted in the board <B> 8 </B> at point <B> 9 </B>. The spring <B> 28 </B> acts as a counterforce at point <B> 7 '</B>, the other end of which with the threaded nut <B> 27 <sitting on the screw <B> 26 </B> / B> is connected so that the tensile force of the spring <B> 28 </B> can be adjusted according to the desired temperature value by turning the adjusting screw <B> 26 </B>. The pointer <B> 2.7 '</B> shows the set CY value on the scale 24.
The upper end of the lever <B> 7 </B> carries a pin <B> 10 </B> which engages in the fork <B> 11 '</B> of the lever <B> 11 </B>, which is mounted so that it can be swiveled around the pivot point 12 in the board 12 'and the other end of which carries a contact arm 14 which is fastened to a Lolierstück <B> 13 </B> and which slides on the encoder resistor <B> 15 </B> .
In order to obtain a backlash-free transfer from lever <B> 7 </B> to lever <B> 11 </B>, one end of a tension spring <B> 30 engages lever <B> 11 </B> , </B> the other end of which is fastened to a bolt <B> 31 </B> connected to the housing 4. The contact arm 14, formed at the end as a pointer <B> 19 </B>elect #, shows the current deviation from the central position on the scale <B> 18 </B>. <B> 16 </B> and 17 ; are the connections for the electrical control circuit, into which the transmitter resistor <B> 15 </B> is switched on. Furthermore, there is a fork <I> piece <B> 'A) on the lever <B> 11 </B> </B> </I> attached, which serves as a guide for the straight, straight <I>; n </I> leaf spring 21 clamped on one side in the carrier 22.
The carrier 22 can be displaced in the 2n slot 23 'of the scale carrier plate 29, so that the free length of the leaf spring 21 can be changed according to the desired sensitivity. A screw 25 holds the carrier 22 firmly in the selected position, with the magnitude of the sensitivity being read off with the aid of the pointer 25 'on the scale <B> 23 </B>.
The mode of operation of the described arrangement is as follows: The vapor pressure on the bellows <B> 3 </B> rises as the temperature increases according to an exponentiad curve. This dependence is plotted in the force-temperature characteristic P <B> <I> = f </I> </B> (T> in Fig. 2, curve a, graphis-eli. Let us first think of both the spring <B> 30 </B> and the leaf spring 21 are not present, so this holds steam pressure, which is generated via the spring bal- <B> 3 </B> and the rod <B> 5 </B> the lever <B> 7 </B> works.
the force of the spring <B> 28 </B> the equilibrium. With the help of the screw <B> 26 </B> this spring can be pretensioned to various degrees according to the desired target value. This counterforce is proportional to the resistance value grasped at the Geberwieler stand <B> 15 </B>, which is shown in FIG. 2, curve z by the force-resistance characteristic <I> P </I> = <B> < I> f </I> </B> <I> (R) </I> is illustrated.
If we now add the feet of <B> 30 </B>, this spring acts in the same way as the steam pressure P, whereby the sum feet # d, first, Iheit, the spring <B> 28 </B> and the spring <B> 30 </B> is reduced. The straight lines <B> b </B> in FIG. 2 show this graphically.
If the temperature present at the sensor <B> 1 </B> corresponds to the set value that can be read off the scale 24, the contact arm 14 is located in the lines shown in FIG. 1, and on the center position marked <B> 18 </B>. In FIG. 2 the corresponding point is denoted by <B> S </B> or S '.
If the sensor temperature deviates from the setpoint by the amount <B> <I> A </I> </B> T, the encoder resistance is <B> 15 </B> by a certain amount corresponding to this deviation <B > <I> A </I> </B> <I> R </I> changed. In FIG. 2, the corresponding point on curve a is marked with A, that of the straight line <B> b </B> with <B> A '</B>.
If we understand sensitivity to be the differential quotient from the change in resistance to temperature, it can be seen from FIG. 2 that as long as the combination force of spring <B> 28 </B> and spring <B> 30 </ B> acts solely as a counterforce on the lever <B> 7 </B>, the sensitivity of the arrangement due to the steepness of the vapor pressure curve a and the yeder constants of the springs <B> 28 </B> and 3.0, which are shown in Fig. 2 #are given by the inclination of the parallel straight line <B> b </B>.
However, in order to be able to set the sensitivity independently in front of the springs <B> 28 </B> and <B> 30 </B>, it is necessary to set the steepness of the curves < B> b </B> to vary. The described Einriclitung it allows to meet this requirement in an extremely simple manner.
The combination force of the springs 28 and <B> 30 </B> acting on the handle <B> 7 </B> here becomes a further force that acts on the lever <B> 11 </B> from the leaf spring 21 practiced and thus automatically transferred to the lever <B> 7 </B> is superimposed linearly, whereby it should be noted that in order to ensure a backlash-free transfer between the levers <B> 7 </B> and <B> 11 </B> to ensure that the effect of the spring <B> 30 </B> must always exceed that of the spring 21, d. <B> b., </B> that the lever <B> 11 </B> is always under the action of a resting torque that makes it counterclockwise,
ersinn (Fig. 1), i.e. in the sense of the vapor pressure P, to, dr-ehen seeks. By moving the clamped end of the leaf spring 21, its free length and thus its characteristic or steepness can be changed ver.
Thus, the curves b '(FIG. 2) set the resulting working characteristics of the springs acting on the levers 7 and 1-1 for various sensitivity settings if # the leaf spring 21 in the middle position has no preload, while the change in the encoder resistance is then <B> <I> A </I> </B> R 'and the operating point is <B> X 'Is.
A preload of the spring 21 is useful if the device is designed without the tension spring <B> 30 </B> described, namely in order to ensure a backlash-free transmission from the lever <B> 7 </ B> on the lever <B> 11 </B>. The pretension should be such that the spring 21 always acts in the same direction of rotation on the lever <B> 11 </B>. The embodiment described is le diglich to be understood as an example.
Instead of the leaf spring, it is conceivable to use some other flexible spring, the spring constant of which changes the inclination of the resistance-temperature characteristic in the manner described. The point of application of the flexible spring at another point, e.g. B. on the lever <B> 7 </B> instead of the ilebel <B> 11. </B>.
The adjustment of the free length of the bending spring is conceivable on a different than the white described by z. B. the clamping or the fork 2.0 is arranged to be adjustable, the essential point being only the change in the spring constant. Furthermore, it is of course also possible to let the lever 11 'act on contacts instead of on a resistance.