DK149377B - Paa tryk reagerende kontaktanordning, isaer pressostat eller termostat - Google Patents

Description

H9377

Opfindelsen angår en på tryk reagerende kontaktanordning, især pressostat eller termostat, med et aktiveringsled, som er belastet i den ene retning af et trykket førende arbejds-element og i den anden retning af en hovedfjeder, og ved op-5 nåelse af en udløsestilling påvirker en kontakt.

Pressostater, som kobler i afhængighed af trykket i et anlæg, fx af kølemidlets tryk i et køleanlæg, eller termosta-. ter, som kobler i afhængighed af et temperaturafhængigt damptryk, er kendte i mange former. Foruden hovedfjeder og 10 arbejdselement kan endnu yderligere systemer, fx et differensf jedersystem, angribe på aktiveringsleddet. Fælles for dem er, at de påvirker en kontakt, når et bestemt tryk overeller underskrides. Udløsetrykkene er for det meste indstillelige. Aktiveringsleddets bevægelse er ofte begrænset af 15 anslag på kontaktsystemets koblingsvej, for at hverken kontaktanordningen kan overbelastes af arbejdselementets høje tryk, eller arbejdselementet kan overbelastes af for højt tryk af hovedfjederen.

Det er endvidere kendt at måle tryk analogt for at indicere 20 dem eller at videreforarbejde dem som et led i en regulering eller styring. Hertil behøver man en tilsvarende trykmåledå-se, altså et andet arbejdselement, og en tilsvarende måleanordning.

Formålet med opfindelsen er at angive en kontaktanordning af 25 den i indledningen beskrevne art, ved hvis hjælp også trykket samtidig kan måles analogt, således at man på det trykførende system kun behøver at tilslutte et apparat med et arbejdselement.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at der i kraftve-30 jen mellem arbejdselement og hovedfjeder er koblet en kraftoverføringsanordning, som har en med den fra arbejdselementet overførte kraft variabel fysisk størrelse, og at kraft- 2 149377 overføringsanordningen er tilsluttet en måleværdigiver, som i afhængighed af denne fysiske størrelse afgiver et elektrisk analogsignal.

Ved denne konstruktion fås analogsignalet ved hjælp af 5 kraftoverføringsanordningen, over hvilken arbejdselementets kraft ledes. Denne kraftoverføringsanordning er ganske vist en yderligere komponent, men påvirker ikke kontaktanordningens funktion. Især behøver aktiveringsleddet kun at gennemføre en lille, svarende til kontaktvejen og af anslag forud-10 bestemt bevægelse. I alle tilfælde omformes arbejdselementets kraft inden for kraftoverføringsanordningen til en anden fysisk størrelse, fra hvilken der derefter let kan afledes et elektrisk analogsignal. Alt i alt får man et samlet apparat med dobbelt funktion, som med et arbejdselement kun 15 behøver at blive tilsluttet på et enkelt sted i det trykførende system.

Ved en udførelsesform er kraftoverføringsanordningen en kraftakkumulator, hvis mekaniske tilstand ændres under indflydelse af den fra arbejdselementet overførte kraft, og må-20 leværdigiveren er en mekanisk-elektrisk omformer. Herved omformes arbejdselementets kraft umiddelbart til den fysiske størrelse, fra hvilken måleværdien aftages. Dette giver en særlig simpel opbygning. Px kan kraftoverføringsanordningen være en bladfjeder, og den mekanisk-elektriske omformer kan 25 være en ekspansionsmålestrimmel. Der er endog mulighed for, at aktiveringsleddet selv er udformet som bladfjeder.

En anden foretrukken udførelsesform har som kraftoverføringsanordning en kompensationskraftfrembringer med en kompensationskraften til arbejdselementets kraft efterregule-30 rende reguleringskreds, mens måleværdigiveren omsætter en fysisk størrelse af denne reguleringskreds til et elektrisk analogsignal. Denne udførelsesform har ved anvendelse af aktiveringsleddets bevægelse begrænsende anslag i forhold til 149377 3 en kraftakkumulator den fordel, at arbejdselementets trykflade bibeholder dens stilling ved variable tryk, med undtagelse af udløsetrykket, hvorved målefejl, på grund af ændret fjederkraft af en arbejdsbælg eller af en ændring af tryk-5 fladen, elimineres.

Fx kan kompensationskraftfrembringeren være en elektromagnet, mens måleværdigiveren afleder det elektriske analogsignal fra magnetiseringsstrømmen eller en denne styrende elektrisk størrelse. En elektromagnetisk kompensationskraftfrem-10 bringer til måleformål er i og for sig kendt fra US-PS

3 908 460, hvorved magnetkernen eller magnetiseringsspolen dog er anbragt fast.

Med særlig fordel er der sørget for, at kompensationskraft-frembringeren er et med en elektrisk varmeanordning forsynet 15 ekspansionsstofelement, som har en med bælg eller membran forsynet dåse med dampfyldning, fortrinsvis væske-damp-fyldning, og måleværdigiveren måler dampfyldningens temperatur.

På denne måde kan det tryk, som skal måles, på meget enkel måde omsættes til et trykafhængigt, elektrisk temperatursig-20 nal.

Varmeanordningen kan fx have en dåsen omgivende varmevik-ling. Kapslen tjener derfor som viklingslegeme, således at der fås et sikkert leje for varmeviklingen.

Endvidere kan varmeanordningen ind- og udkobles af en afbry-25 der, hvis to kontakter hver er koblet med mod henholdsvis hovedfjederen og arbejdselementet vendte, relativt til hinanden bevægelige endeflader af dåsen. Varmeanordningen aktiveres derved af en simpel to-punkts-regulering, med hvilken en defineret afstand mellem dåsens to endeflader oprethol-30 des.

Når aktiveringsleddets vej i det mindste på den ene side af 4 149377 udløsestillingen og i dens nærhed er begrænset af et anslag, kan i det mindste det ene anslag samvirke med den med hovedfjederen koblede del af ekspansionsstofelementet, og aktiveringsleddet er anbragt mellem arbejdselementet og ekspansi-5 onsstofelementet. Herved udnyttes ekspansionsstofelementet samtidig som med anslaget samvirkende element.

Som måleværdigiver anbefales en temperaturafhængig modstand eller et termoelement.

Ved en foretrukken udførelsesform er der sørget for, at den 10 elektriske varmeanordning har en temperaturafhængig varme-modstand, som desuden tjener som måleværdigiver, og at der er anbragt et elektronisk kredsløb, som efter frakoblingen af varmestrømmen gennemfører en modstandsmåling. Man behøver derfor kun to tilledninger til ekspansionsstofelementet, 15 over hvilke såvel varmeydelsen tilføres, som målesignalet aftages.

Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af på tegningen viste, foretrukne udførelseseksempler, der viser i fig. 1 et skematisk snit gennem en første udførelsesform 20 af kontaktanordningen ifølge opfindelsen, fig. 2 i et diagram det analoge målesignal S og kontaktsignalet A som funktion af systemtrykket P, fig. 3 skematisk en varieret udførelsesform af en kraftoverføringsanordning, 25 fig. 4 en tredie udførelsesform af en kraftoverføringsan-Ordning og fig. 5 en yderligere udførelsesform med de væsentlige dele af kontaktanordningen ifølge opfindelsen.

U9377 5 I fig. 1 er et arbejdselement 1 vist i form af en bælgdåse, som over en ledning 2 er forbundet med tryksystemet, som fører trykket P. Arbejdselementets underside holdes på en støtteflade 3. Oversiden danner en bevægelig væg 4f hvis 5 flade er udsat for trykket P. Den bevægelige væg virker på et aktiveringsled 5, som er udformet som vinkelarm, og som kan svinges omkring et fast led, hvorved den frie arm 7 til afgivelse af et kontaktsignal A kan aktivere et kontaktsystem 8. Fra den anden side virker en hovedfjeder 9 under 10 mellemkobling af en kraftoverføringsanordning 10 og en stang II på aktiveringsleddet 5. Hovedfjederen 9 understøttes på et modleje 12, som med en på en husvæg 13 holdt justeringsskrue 14 er aksial indstillelig til indstilling af udløsetrykket.

15 Kraftoverføringsanordningen 10 har en kompensationskraft-- frembringer 15, som har en med en bælg 16 forsynet dåse 17 og en tilhørende reguleringskreds 18. Dåsen har et rum 19, som delvist er fyldt med en fordampbar væske 20, således at der hersker et kompensationsdamptryk P^ i det over for lig-20 gende rum. Dåsen er forsynet med en varmeanordning i form af en omkring dåseomkredsen lagt varmevikling 21, som over en afbryder 22 er tilsluttet en spænding U. En elektrisk temperaturføler 23 i form af et termoelement ligger an mod dåsen og afgiver et elektrisk analogsignal S. Desuden er et øvre 25 anslag 24 og et nedre anslag 25 for dåsen 17 anbragt husfast.

Den beskrevne anordning arbejder som følger: Ved lave tryk P i anlægget trykkes dåsen 17 af hovedfjederen 9 mod det nedre anslag 25. Så længe kompensationstrykket frembringer en 30 mindre kraft, end hvad der svarer til arbejdselementets kraft under indflydelse af anlægstrykket P, er afbryderen 22 lukket. Varmeanordningen 21 opvarmer væsken 20, hvorved damptrykket P^ stiger. Så snart en kompensationskraft er nået, som overstiger arbejdselementets 1 kraft, åbner afbryde- 6 149377 ren 22. Varmeanordningen frakobles. Dampen afkøles, og forløbet gentages. På denne måde holdes dampen på en temperatur, som nøjagtigt efterregulerer kompensationskraften til arbejdselementets 1 kraft. Denne temperatur måles af den som 5 temperaturføler dimensionerede måleværdigiver 23, således at analogsignalet S, som svarer til anlægstrykket P, kan aftages. Så snart arbejdselementets 1 kraft og dermed kraftoverføringsanordningens 10 kraft overstiger fjederkraftens børværdi, bevæges den samlede trykdåse 17 opad, indtil den stø-10 der mod anslaget 24. Derved svinges aktiveringsleddet 5, og kontaktsystemet 8 aktiveres. Ved yderligere stigning af anlægstrykket P arbejder kraftoverføringsanordningen 10 videre på samme måde som før.

I fig. 2 er vist, at analogsignalet S kontinuerligt tiltager 15 med stigende anlægstryk P. Kontaktsignalet A udløses derimod ved et forudbestemt anlægstryk P0. Tilbagestillingen sker på grund af hysteresen ved en noget mindre værdi. Værdien PQ . kan ved hjælp af justeringsskruen 14 indstilles vilkårligt.

På lignende måde kan også en almindelig højtrykspressostat 20 eller lavtrykspressostat, som anvendes for køleanlæg, som anden funktion overtage trykindikationen.

Ved ud føreisesformen i fig. 3 er en kraftoverføringsanordning 110 vist, som igen har en dåse 117 med væske-damp-fyldning og en bælg 116. Udvendigt er der anbragt en varmevik-25 ling 121, som består af termoelementmateriale. En tilnærmelsesafbryder 122 har i dåsen en permanentmagnet 126 og på den udvendige side en magnetfeltafhængig kontaktanordning 127. I afhængighed af denne kontaktanordning 127 henholdsvis tilsluttes eller frakobles varmeviklingen 121 spændingen U.

30 Endvidere er der anbragt et elektronisk kredsløb 128, som kort tid efter frakoblingen af spændingen måler varmeviklin-gens modstand og afgiver denne måleværdi direkte eller indirekte som elektrisk analogsignal S. For at varmeviklingen antager dampens temperatur i dåsen 117 og derfor kan afgive 1A9377 7 et til trykket svarende elektrisk temperatursignal, er en ventetid i størrelsesordenen på 1 see., fx 0,5 - 5 see., tilstrækkelig.

Ved udførelsesformen i fig. 4 er der anbragt en kraftoverfø-5 ringsanordning 210, som har en magnetkerne 217 og en magnetspole 216. Sidstnævnte er forbundet med aktiveringsleddet 205. En afbryder 222 konstaterer, om den magnetiske kompensationskraft er lig med arbejdselementets 1 kraft og regulerer i afhængighed deraf magnetiseringsstrømmens størrelse.

10 Ved afbryderen 222 er den ene kontakt fast forbundet med magnetkernen 117, og den anden kontakt er fast forbundet med aktiveringsleddet 205. Et elektronisk kredsløb 228 regulerer på den ene side magnetiseringsstrømmen i afhængighed af den ønskede kompensationskraft og afgiver på den anden side i 15 afhængighed af denne magnetiseringsstrøm et analogsignal S.

Ved udførelsesformen i fig. 5 tjener som kraftoverføringsanordning 310 en kraftakkumulator i form af en bladfjeder 315.

Denne er udformet i ét stykke med aktiveringsleddet 305 og dannet ved udstansning af en tunge og dens udbøjning. En 20 ekspansionsmålestrimmel 323 tjener som mekanisk-elektrisk omformer, på hvilken et elektrisk analogsignal S kan afmåles, som afhænger af udbøjningen og dermed af arbejdselementets 1 kraft. I denne udførelsesform samvirker to husfaste anslag 324 og 325 med aktiveringsleddet 305.

Claims (10)

149377

1. På tryk reagerende kontaktanordning, især pressostat eller termostat, med et aktiveringsled (5; 205; 305), som er belastet i den ene retning af et trykket førende arbejdselement (1) og i den anden retning af en hoved- 5 fjeder (9), og ved opnåelse af en udløsestilling påvir ker en kontakt (8), kendetegnet ved, at der i kraftvejen mellem arbejdselement (1) og hovedfjeder (9) er koblet en kraftoverføringsanordning (10; 110; 210; 310), som har en med den fra arbejdselementet 10 overførte kraft variabel fysisk størrelse, og at kraft overføringsanordningen er tilsluttet en måleværdigiver (23; 121; 228; 323), som i afhængighed af denne fysiske størrelse afgiver et elektrisk analogsignal (S).

2. Anordning ifølge krav 1,kendetegnet ved, 15 at kraftoverføringsanordningen (310) er en kraftakkumu lator (315), hvis mekaniske tilstand ændres under indflydelse af den fra arbejdselementet (1) overførte kraft, og at måleværdigiveren (323) er en mekaniskelektrisk omformer.

3. Anordning ifølge krav 2,kendetegnet ved, at kraftoverføringsanordningen (310) er en bladfjeder (315), og den mekanisk-elektriske omformer er en ekspansionsmålestrimmel (323).

4. Anordning ifølge krav 3, kendetegnet ved, 25 at aktiveringsleddet (305) selv er udformet som blad fjeder (315).

5. Anordning ifølge krav 1,kendetegnet ved, at kraftoverføringsanordningen (10; 110; 210) har en kompensationskraftfrembringer med en kompensationskraf- 149377 ten til arbejdselementets (1) kraft efterregulerende reguleringskreds (18; 118; 218), og måleværdigiveren (23; 121; 228) omsætter en fysisk størrelse af denne reguleringskreds til et elektrisk analogsignal (S).

6. Anordning ifølge krav 5,kendetegnet ved, at kompensationskraftfrembringeren (210) er en elektromagnet, og måleværdigiveren (228) afleder det elektriske analogsignal (S) fra magnetiseringsstrømmen eller en denne styrende elektrisk størrelse.

7. Anordning ifølge krav 5, kendetegnet ved, at kompensationskraftfrembringeren (10; 110) er et med en elektrisk varmeanordning (21; 121) forsynet ekspansionsstofelement, som har en med bælg (16; 116) eller membran forsynet dåse (17; 117) med dampfyldning, for-15 trinsvis væske-damp-fyldning, og måleværdigiveren (23; 121. måler dampfyldningens temperatur.

8. Anordning ifølge krav 7, kendetegnet ved, at varmeanordningen (21; 121) har en dåsen (17; 117) omgivende varmevikling.

9. Anordning ifølge krav 7 eller 8,kendetegnet v ed, at varmeanordningen (21) ind- og udkobles af en afbryder (22), hvis to kontakter hver er koblet med mod henholdsvis hovedfjederen (9) og arbejdselementet (1) vendte, relativt til hinanden bevægelige endeflader af 25 dåsen (17).

10. Anordning, hvorved aktiveringsleddets (5; 205; 305) vej i det mindste på den ene side af udløsestillingen og i dens nærhed er begrænset af et anslag (24, 25), ifølge et af kravene 7-9, kendetegnet ved, at i 30 det mindste det ene anslag (24, 25) samvirker med den med hovedfjederen (9) koblede del (17) af ekspansions-