DE3719082A1 - Manometer mit anzeigeeinrichtung fuer unzulaessige druckunterschreitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Manometer, insbesondere für die Überwachung des Drucks in zwei voneinander unabhängigen pneumatischen Schaltkreisen, welches mit einer elektrischen Anzeigeeinrichtung für die Unterschreitung des zulässigen Drucks in einem der beiden Schaltkreise ausgerüstet ist.

Es sind Manometer mit einem elastisch verformbaren gekrümm­ ten rohrförmigen Metallelement mit einem festen offenen und einem geschlossenen freien Ende bekannt, dessen festes Ende derart an ein hydraulisches oder pneumatisches System anschließbar ist, daß es sich um eine vom Druck des im System herrschenden Druckmediums entsprechenden Betrag ver­ formt. Die Verschiebungen des freien Endes infolge dieser Verformungen werden üblicherweise durch eine geeignete kinematische Kette in eine Drehung eines Zeigers umgesetzt, welcher über einer graduierten Skala angeordnet ist, welche die Ablesung des im System herrschenden Drucks erlaubt.

Derartige, auch als Rohrfeder-Manometer bezeichnete Mano­ meter werden häufig in Industriefahrzeugen verwendet, welche mit pneumatisch betätigten Bremsanlagen versehen sind, und sie haben den Zweck, dem Fahrer die Höhe des Drucks im pneumatischen Schaltkreis der Bremsanlage selbst anzuzeigen. Ein möglicherweise auftretender Fehler im pneu­ matischen Schaltkreis, welcher den Betätigungsdruck der Bremse verringert, wird vom Fahrer bei in Betrieb befind­ lichem Fahrzeug ausschließlich durch Beobachtung der Anzeige des auf der Armaturentafel angeordneten Anzeige­ instruments festgestellt. Dabei kann es vorkommen, daß solche Fehler nicht sogleich bei ihrem Auftreten bemerkt werden, weil die Armaturentafel im allgemeinen noch mit einer erheblichen Anzahl weiterer Instrumente versehen ist und keine unmittelbare und sofort ins Auge fallende Anzeige eines Gefahrenzustandes vorhanden ist.

Wenn das Fahrzeug ein Zugfahrzeug ist, wird die Bremsanlage von zwei voneinander unabhängigen pneumatischen Schalt­ kreisen gebildet, welche jeweils auf die Vorder- und die Hinterachse des Zugfahrzeugs selbst wirken; in diesem Fall sind zwei gesonderte Manometer in der Armaturentafel vorge­ sehen, welche jeweils den Druck im zugeordneten Schaltkreis anzeigen. Dies bedingt ersichtlich, daß der Fahrer beide Instrumente überwachen muß, was nicht besonders bequem ist, weil der Fahrer die Position der beiden zugeordneten Zeiger überprüfen muß, um festzustellen, ob der Druck einen Wert über einem bestimmten Mindestdruck hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Manometer zu schaffen, welches ausgehend von den bekannten Manometern die geschilderten Nachteile nicht mehr aufweist. Dabei soll das Manometer so ausgebildet sein, daß es die gleichzeitige Ablesung der Werte des Drucks in den beiden unabhängigen pneumatischen Schaltkreisen gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Manometer mit wenigstens einem gekrümmten rohrförmigen Metall- oder Druckkammerelement, welches ein festgelegtes offenes und ein zweites freies geschlossenes Ende aufweist und mittels des besagten festen Endes an ein ein Druckmedium führendes zugeordnetes pneumatisches Schaltungssystem anschließbar ist und sich um einen vom Druck des Druckmediums abhängigen Betrag elastisch verformt, und mit einem die Verlagerungen des freien Endes infolge der Verformung des Druckkammer­ elements in Drehbewegungen einer mit einem Zeiger ver­ sehenen Achse umsetzenden Mechanismus erfindungsgemäß gelöst durch eine elektrische Einrichtung, welche eine unzulässige Unterschreitung des im Druckmedium herrschenden Druck anzeigt.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird im folgenden ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine geschnittene Draufsicht auf ein in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildetes Manometer; und

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Einzelheit des in Fig. 1 gezeigten Manometers in vergrößertem Maßstab.

Im folgenden wird auf Fig. 1 bezug genommen, in welcher ein in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnetes Manometer dar­ gestellt ist, welches eine kreisförmige Trägerplatte 2 auf­ weist, auf welcher zwei senkrechte Anschlußleitungen 3 und 4 montiert sind, welche die Trägerplatte 2 durchsetzen und von denen zwei Abschnitte unterschiedlicher Länge von der Platte 2 nach oben vorstehen. Vom geschlossenen oberen Ende jeder Anschlußleitung 3 und 4 gehen rechtwinklig zu den Achsen der Anschlußleitungen 3 und 4 selbst zwei rohr­ förmige Metallelemente 5 und 6 von im wesentlichen C-förmi­ ger Krümmung ab, welche in senkrechter Richtung betrachtet eine längliche Form haben und in zwei übereinanderliegenden horizontalen Ebenen angeordnet sind und die im folgenden als "Druckkammerelemente" bezeichnet werden. Die unteren Enden der Anschlußleitungen 3 und 4 sind unterhalb der Trägerplatte 2 mit Gewindemuffen 7 und 8 versehen, über welche die Druckkammerelemente 5 und 6 mit den jeweils zugeordneten (nicht gezeigten) pneumatischen Schaltkreisen verbunden werden können. An den gegenüberliegenden geschlossenen Enden ist an jedem der beiden Druckkammer­ elemente 5 und 6 jeweils eine in ihrer Gesamtheit mit 9 bezeichnete kinematische Kette angeschlossen, welche die Verlagerungen des jeweiligen Endes in eine Drehung eines zugeordneten (in der Zeichnung in gestrichelten Linien gezeigten) Zeigers 10 umsetzen, der über einer geeigneten (nicht gezeigten) geeichten Skala angeordnet ist. Soweit das Druckkammerelement 6 in Betracht steht, wird die - an sich bekannte - kinematische Kette von einem starr an einem Ende der Druckkammer 6 selbst angeschlossenen Stab 11 gebildet, der an seinem anderen Ende einen Stift 12 trägt, der gleitend verschiebbar in einen Schlitz 13 eingreift, welcher seinerseits längsverlaufend in einem Hebelarm 14 eines Hebels 15 ausgebildet ist. Der Hebel 15, dessen Schwenkachse von einem auf der Trägerplatte 2 befestigten Stift 16 gebildet wird, weist am Ende des anderen Hebelarms 17 einen kreisbogenförmigen, mit Zähnen versehenen Sektorabschnitt 18 auf, welcher mit den zugeordneten (nicht gezeigten) Zähnen einer mit besagtem Zeiger 10 verbundenen Spindel 19 kämmt.

In Fig. 1 ist lediglich die dem Druckkammerelement 6 zuge­ ordnete kinematische Kette dargestellt; die dem anderen Druckkammerelement 5 zugeordnete kinematische Kette stimmt aber weitgehend mit der beschriebenen überein. Der einzige Unterschied betrifft die den zugeordneten Zeiger 10 betäti­ gende Spindel 19: Der dem Druckkammerelement 6 zugeordnete, unter dem Druckkammerelement 5 liegende Zeiger 10 ist ober­ halb des (nicht gezeigten), dem Druckkammerelement 5 zuge­ ordneten Zeigers angeordnet und wird durch die massive Spindel 19 betätigt. Der andere (nicht gezeigte) Zeiger andererseits wird durch eine (ebenfalls nicht gezeigte) Hohlwelle betätigt, welche koaxial zu und auf der Außen­ seite der Spindel 19 angeordnet ist.

Jedes Druckkammerelement 5, 6 trägt gemäß der vorliegenden Erfindung in der Nähe seines jeweiligen Endes einen beweg­ lichen Kontakt 20, der von einer schmalen Platte gebildet wird, welche sich in Normalrichtung zur Achse des Druckkam­ merelements 5, 6 selbst nach außen erstreckt. Wie in Fig. 2 erkennbar ist, arbeiten die beweglichen Kontakte 20 mit zylindrischen Gegenkontakten 21 zusammen, welche axial ver­ schiebbar in hohlen Führungen 22 angeordnet sind, die ihrerseits selbst ebenfalls zylindrisch sind. Diese Gegen­ kontakte 21 sind mit einer zylindrischen Hinterdrehung 23 in einer Zwischenstellung versehen, deren eines Ende eine Schulter für eine Schraubenfeder 24 bildet. Diese Schrau­ benfeder stützt sich am gegenüberliegenden Ende an einer inneren Ringfläche 25 der Führung 22 so ab, daß sie einer Verschiebung des Gegenkontakts 21 in Richtung ins Innere der Führung 22 selbst entgegenwirkt. Die ringförmige zylin­ drische Hinterdrehung 23 bildet an ihrem der Feder 24 gegenüberliegenden Ende einen axialen Anschlag, der im Zusammenwirken mit einem am Einlaß der Führung 22 vorgese­ henen Ring 26 verhindert, daß besagter Gegenkontakt 21 in Axialrichtung aus der Führung 22 austreten kann. Die aus leitendem Material hergestellten Führungen 22 sind mit einem Außengewinde versehen und in mit Gewinde versehene Durchgangsbohrungen 27 eingeschraubt, welche in einem leitenden Bauelement 28 ausgebildet sind, welches von einem schmalen, im Querschnitt rechteckigen Träger 29 gebildet wird, der an seinem oberen Ende mit einem zylindrischen Gewindeabschnitt 30 versehen ist.

Der zylindrische Gewindeabschnitt 30 greift in eine in der Trägerplatte 2 vorgesehene Bohrung 31 und ist mittels einer Büchse 32 (, von welcher ein hohlzylindrischer Abschnitt zwischen dem besagten Gewindeabschnitt 30 und der Bohrung 31 angeordnet ist,) und einer Unterlegscheibe 33 gegen die Trägerplatte isoliert. Die Büchse 32 und die Scheibe 33 sind von gegenüberliegenden Seiten aus bezüglich der Bohrung 31 so angeordnet, daß sie deren Innenfläche und den anschließenden Umfang abdecken. Mittels eines Paars von Muttern 34, 35 ist ein erster elektrischer Anschlußstecker 36 auf dem Gewindeabschnitt und dieser an der Platte 2 klemmend gehalten. Die zweckmäßig aus elektrisch leitendem Material hergestellte Trägerplatte 2 ist außerdem mit einem zweiten elektrischen Anschlußstecker 37 verbunden.

Im Betrieb sind die Gewindemuffen 7, 8 an zwei voneinander unabhängigen pneumatischen Schaltkreisen, beispielsweise den Schaltkreisen des Bremssystems, welche jeweils auf die Vorder- bzw. Hinterachse der Zugmaschine eines Industriefahrzeugs einwirken, angeschlossen. Der Mechanis­ mus 9 überträgt die Verlagerungen der freien Enden der Druckkammerelemente 5, 6 auf die zugeordneten Zeiger und erlaubt somit gleichzeitige Ablesung der beiden Drücke im gleichen Indstrument.

Die Anschlußstecker 36 und 37 sind jeweils an einer Anzei­ geleuchte 38 angeschlossen, die ihrerseits am positiven Pol einer elektrischen Batterie angeschlossen ist und am negativen Pol der gleichen Batterie oder zweckmäßig an mit dem negativen Pol verbundenen Bauteilen des Motor-Chassis. Solange in den pneumatischen Schaltkreisen kein Druck auf­ gebaut ist, sind die Druckkammerelemente 5, 6 unverformt, wobei die beweglichen Kontakte 20 gegen die Gegenkontakte 21 angepreßt sind, welche demzufolge ins Innere der Führung 22 zurückgedrückt sind und dabei die Feder 24 zusammen­ drücken und den elektrischen Schaltkreis schließen. In diesem Zustand haben beide Druckkammerelemente die in Fig. 2 bezüglich des Druckkammerelements 6 dargestellte Stellung, so daß die Leuchte 38 eingeschaltet ist und so den Zustand zu geringen Drucks anzeigt.

Beim Ansteigen des Drucks in einem der pneumatischen Schaltkreisen wird das zugeordnete Druckkammerelement nach außen verformt und der zugeordnete bewegliche Kontakt 20 dementsprechend so zurückgezogen, daß er das Bestreben hat, sich vom ihm zugewandten Gegenkontakt 22 wegzubewegen. Der Gegenkontakt 21 wird jedoch von der Feder 24 am beweglichen Kontakt 20 solange in Anlage gehalten, bis der Druck so hoch ist, daß der Gegenkontakt 21 am Ende seines Hubes ankommt. Die Anzeigeleuchte bleibt jedoch zunächst noch eingeschaltet und wird erst dann abgeschaltet, wenn beide Kontaktpaare 20 und 21 in dieser Stellung stehen (welche in Fig. 2 der Stellung des Druckkammerelements 5 entspricht), d.h. wenn das Druckniveau in beiden pneumatischen Schalt­ kreisen so hoch ist, daß die korrekte Funktion der Bremsen gewährleistet wird.

Die axiale Position der Führungen 22 ist durch Ein- bzw. Ausschrauben der Führungen 22 selbst in den zugeordneten Bohrungen 27 einstellbar; auf diese Weise ist es möglich, die Einrichtung auf einen geeigneten anzuzeigenden Grenz­ druck einzujustieren.

Aus einer Betrachtung der Eigenschaften des in der erfin­ dungsgemäßen Weise hergestellten Manometers sind die erzielten Vorteile ersichtlich.

Zunächst wird die Anzeige eines nicht hinreichenden Drucks durch die Leuchte 38 kenntlich gemacht, deren Beleuchtung die Aufmerksamkeit des Fahrers unmittelbar erregt, falls das Manometer in einem Fahrzeug eingebaut ist. Die Anord­ nung von zwei Druckkammerelementen, welche zwei auf der gleichen Achse angeordnete Zeiger steuern, ermöglicht es außerdem, ein einziges Anzeigeinstrument anstelle von zwei solcher Instrumente zu installieren, wie dies häufig der Fall ist, wodurch eine Verminderung sowohl der Kosten als auch des Raumbedarfs erzielt wird.

Schließlich ist klar, daß das beschriebene Manometer im Rahmen des Erfindungsgedankens abgewandelt und weiter­ gebildet werden kann.

Claims (13)

1. Manometer mit wenigstens einem gekrümmten rohrförmigen Metall- oder Druckkammerelement, welches ein festgelegtes offenes und ein zweites freies geschlossenes Ende aufweist und mittels des besagten festgelegten Endes an ein Druck­ medium führendes zugeordnetes pneumatisches Schaltungs­ system anschließbar ist, und sich um einen vom Druck des Druckmediums abhängigen Betrag elastisch verformt, und mit einem die Verlagerungen des freien Endes infolge der Ver­ formung des Druckelements in Drehbewegungen einer mit einem Zeiger versehenen Achse umsetzenden Mechanismus, gekennzeichnet durch eine elektrische Einrichtung zur Anzeige einer unzulässigen Unterschreitung des im Druckmedium herrschenden Drucks.

2. Manomter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Einrichtung einen am freien Ende des Druck­ kammerelements (5; 6) befestigten beweglichen Kontakt (20) und einen Gegenkontakt (21) aufweist.

3. Manometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt (21) entgegen der Vorspannung einer Feder (24) gleitend verschiebbar in einer Führung (22) gehaltert ist; daß der Gegenkontakt (21) durch den vom beweglichen Kontakt (20) ausgeübten Andruck zwischen einer ersten, dem unverformten Zustand des Druckkammerelements (5, 6) zuge­ ordneten Stellung und einer Grenz-Kontaktstellung ver­ schiebbar ist, in welcher ein Anschlag (23) des Gegen­ kontakts (21) an einem Gegenanschlag (26) der Führung (22) zur Anlage kommt, wobei die besagte Grenz-Kontaktstellung gerade bei einer Verformung des Druckkammerelements (5, 6) erreicht wird, welche sich bei einem vorbestimmten Mindest­ druck einstellt.

4. Manomter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Druckkammerelemente (5, 6) vorgesehen sind, von denen jedes einen zugeordneten Mechanismus (9) zur Betäti­ gung der am Zeiger (10) angeschlossenen Spindel (19) und einen beweglichen Kontakt (20) und einen Gegenkontakt (21) aufweist und daß die Druckkammerelemente (5, 6) in zwei übereinanderliegenden parallelen Ebenen angeordnet sind.

5. Manometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zeiger (10) betätigenden Spindeln (19) koaxial zueinander angeordnet sind, indem in der hohl ausgebildeten ersten Spindel mit radialem Spiel und frei drehbar zu ihr die zweite Spindel angeordnet ist.

6. Manometer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkontakte (21) in elektrischer Verbindung mit einem ersten Anschlußstecker (36) stehen, der an einer elektrischen Anzeigeeinrichtung anschließbar ist.

7. Manometer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Anzeigeeinrichtung eine Lampe (38) aufweist.

8. Manometer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Übertragung von den Führungen (22) und einem weiteren leitenden Bauelement (28) gebildet wird, welches mit den Führungen (22) und mit dem ersten Anschlußstecker (36) verbunden ist.

9. Manometer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (22) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet, mit einem Außengewinde versehen und in den beweglichen Kontakten (20) zugewandten Durchgangsbohrungen (27) im weiteren leitenden Bauelement (28) eingeschraubt sind.

10. Manometer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerplatte (2) aus leitendem Material vorgesehen ist, welche die Druckkammerelemente (5, 6) trägt und elektrisch mit ihnen verbunden ist, und daß die Trägerplatte (2) mit einem zweiten Anschlußstecker (37) versehen ist, über welchen sie mit einer elektrischen Ener­ giequelle verbindbar ist.

11. Manometer nach Anspruch 10 und Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere leitende Bauelement (28) an der Trägerplatte (2) gehaltert, gegenüber dieser jedoch elektrisch isoliert ist.

12. Manometer nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammerelemente (5, 6) an gesonderte pneumatische Brems-Schaltkreise angeschlossen sind, von denen der eine die Vorderachse und der andere die Hinterachse des Fahrwerks eines Industriefahrzeugs betätigt.

13. Manometer mit einer Anzeigeeinrichtung für unzulässige Druck-Unterschreitungen wie beschrieben und in der beige­ fügten Zeichnung dargestellt.