Vorrichtung zur Steuerung bewegbarer Körper in Abhängigkeit von einem Druck. Die Erfindung betrifft- eine Vorrichtung zur Steuerung bewegbarer Körper in Ab hängigkeit von einem in einem geschlossenen Raum herrschenden Druck. Als Anwen dungsgebiete für die Erfindung kommen Druckmessung und -überwachung von Auto reifen, geschlossenen Druckbehältern wie Kessel und Druckluftbehälter, Steuerung von Regelorganen für geschlossene Druckbehälter und anderes in Frage.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass geschlossene Steuerkammern mit in ihrer Länge veränderbaren Seitenwänden als Ge- gendruckkammern zum Druckraum ausge bildet und derart in dem Druckraum ange ordnet sind, dass sie bei Druckänderungen ihren innern Druck dem Druck des Druck raumes durch Volumenänderung anpassen so wie gleichzeitig entsprechend ihrer Volumen änderung auf die zu steuernden bewegbaren Körper verstellend einwirken.
In. der Zeichnung sind einige Ausfüh rungsbeispiele des Gegenstandes der Erfin dung in Anwendung an einer in ein Luft- reifenventil eingebauten Vorrichtung mit Widerstand zur Druckanzeige mit elektri scher Fernübertragung dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 die -Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform im Längsschnitt, Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung im Längsschnitt, Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung im Längsschnitt, Fig.
A die Vorrichtung nach Fig. 3 in ab geänderter Ausführung im Längsschnitt, Fig. 5 eine abgeänderte Ausführung der Steuerkammeranordnung nach Fig. 2 im Längsschnitt, Fig. 6 ein Schaltungsschema des Mess- oder Anzeigestromkreises_ .
In Fig. 1 ist a das Ventilgehäuse eines Fahrzeugluftreifens (Schlauches) mit dem Rückschlagventileinsatz b und einem Hohl raum a3 zum Einbau der Steuerungsvorrich tung. Diese Vorrichtung besteht hierbei aus einem zylindrischen Gehäuse c, der Druck kammer; mit den Endwänden<B>ei,</B> c2, seit lichen Öffnungen c3 und Gewinde-c4 zum Einschrauben in das Ventilgehäuse a. In dem Gehäuse c ist eine aus zylindrischen Kör pern d1 und d2 mit dazwischen angebrachter, von einer Hülse e umgebener Widerstands masse f als Druckwiderstand bestehende Vor richtung vorgesehen.
Das obere Ende des Körpers d1 ist fest oder einstellbar mit der Endwand ei des Gehäuses c und das untere Ende des Körpers d2 ist mit der Endwand g1 einer im Volumen veränderbaren geschlosse nen Gegendruckkammer g verbunden, welche an der untern Endwand c2 des Gehäuses c angebracht ist. Von den beiden Körpern d1 und d2 wird der eine über eine isolierte Lei tung und der andere über den Massepol des Ventils a und des zugehörigen Fahrzeuges mit einem Anzeigestromkreis verbunden. Das an das Ventil a nach unten sich an schliessende Schlauchinnere steht mit dem Raum oberhalb des Gehäuses c durch ent sprechende Längskanäle a4 in Verbindung.
Wenn grössere Druckschwankungen inner halb der für die einzelnen Ausführungen der dehnbaren Wandungen gegebenen maximalen Längeänderungen der geschlossenen Gegen druckkammern mit der Steuerungsanord nung erfasst werden sollen, kann auch der Innenraum der geschlossenen Gegendruck kammern in entsprechendem Masse mit einem nicht kompressiblen Stoff (zum Beispiel einer Flüssigkeit wie Wasser, Öl oder dergleichen) oder einem in den Innenraum hineinragenden Körper ausgefüllt werden,
so dass für die im Volumen zusammendrückbare Luft der rest liche Raum verbleibt und die geschlossene Gegendruckkammer schon bei geringen Volu- menänderungen grosse Aussendrucke erfasst und sie durch Angleichung ihres Innen druckes an die Aussendrucke auf die zu steuernden bewegbaren Körper übertragen kann, indem sie diese entsprechend verstellt. Dabei kann die dehnbare oder zusammen drückbare Wandung der geschlossenen Gegendruckkammer verhältnismässig schwach ausgebildet werden, da normalerweise der Druck im Innern der Kammer sich immer auf den die Kammer umgebenden Druck bezw. umgekehrt sofort einstellt, so dass auf beiden Seiten der Wandung im wesentlichen der gleiche Druck herrscht.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist a1 der Unterteil, a2 der Oberteil des Ven tilgehäuses und a5 die dazwischen liegende Isolierschicht. Der Oberteil a2 besitzt einen Rückschlagventileinsatz b, während der im Unterteil a1 vorhandene Rückschlag ventileinsatz bi durch Teile der Steue rungsvorrichtung in die Öffnungsstellung zurückgedrückt ist. Der Hohlraum a3 im Oberteil a2 nimmt wieder die Steuerungs vorrichtung, welche hierbei eine abweichende Ausbildung hat, auf.
In dem mittels Ge winde c4 einschraubbaren Gehäuse c mit den Endwänden<B>ei,</B> e2 ist in einem als Gegen druckkammer i ausgebildeten Hohlraum eine Messkammer k angeordnet, welche durch eine in ihrer Länge veränderbare Hülse k1 mit axial beweglicher Endwand k2 und einen um die Hülse k1 herumgelegten Schutzmantel (das heisst einer Armierung) k3 gegen eine Ausdehnung quer zur Längsrichtung gebil det wird. Das andere Ende der Hülse k1 ist in der untern Endwand e2 des Gehäuses c be festigt. Die bewegliche Endwand k2 der Hülse k1 trägt federnde Abgreifkontakte k3 welche auf einem an der Innenseite des Ge häuses c isoliert angeordneten Abgreifwider stand l gleiten.
Die Endwand k2 steht über eine Kontaktfeder k4 oder dergleichen mit. einem in der Endwand e2 des Gehäuses c an gebrachten Kontaktstück k5 in leitender Ver bindung. Eine Einlassöffnung k6 im Deckel c2 verbindet die Mess- oder Druckkammern k mit dem Schlauchinnern. Die Verbindung zwischen dem Schlauchinnern und dem Raum über dem Gehäuse c wird wieder durch den Zwischenraum zwischen Gehäuse c und Ober teil a2 sowie durch entsprechende Längs kanäle a4 hergestellt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist ai der Unterteil und a2 der Oberteil des Ventilgehäuses mit dazwischen liegender Iso lierschicht a5. In dem nach aussen durch den Rückschlagventileinsatz b abgeschlossenen Hohlraum a3 des Oberteils a2 ist das Gehäuse c mit einer aus zwei Gegendruckkammern ini und m2 und einem dazwischen liegenden Druckmassewiderstand f angebracht.
Die Widerstandsmasse f ist wieder zwischen zwei zylindrischen Druckkörpern d1 und d2 mit plattenartigen Endscheiben d3, d4 eingebettet und von einer in der Länge veränderbaren Hülse e umgeben. Die Endscheiben d3 und d4 stehen über dehnbare und zusammendrückbare Hülsen d5 mit Endwänden m3 und m4 in Ver bindung und bilden mit ihnen die Gegen druckkammern m1 und m2.
Die Endplatten d3, d4 stehen ausserdem durch Kontaktfedern ms mit den zugehörigen Endwänden m3 und m4 in leitender Verbindung. Von den End- wänden m3 und m4 ist die erstere durch Schrauben m6 oder dergleichen verstellbar mit der obern Endwand ei des Gehäuses c verbunden, während die andere Wand m4 sich mit einer Kontaktfeder m7 auf das Unterteil a1 des Ventilgehäuses aufstützt.
Das Gehäuse c besitzt seitliche Einlassöff nungen c3 zum Anschluss des Innern des Ge häuses c als Vorraum für die Gegendruck kammern m1 und m2 an das Schlauchinnere. Der Raum über dem Gehäuse c hat wieder über dem Zwischenraum zwischen dem Ge häuse c und dem Ventilgehäuse sowie über Längskanäle a4 Anschluss -an das Schlauch innere.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist in dem Innenraum des Gehäuses c der Steuerungsvorrichtung nur eine geschlossene Kammer m2 als Gegendruckkammer angeord net, welche den bewegbaren, zu steuernden Körper d2 verstellend beeinflusst, während der andere Körper d1 fest im Gehäuse c an geordnet ist. Die übrigen Teile, wie der dehn bare und zusammendrückbare Mantel d5 der Gegendruckkammer m2 und die Kontaktfeder ms sind ebenso wie die Einlassöffnungen c3 in das Innere des Gehäuses c mit den glei chen Bezugszeichen versehen wie bei den vorhergehend beschriebenen Ausführungsbei spielen.
Als aus dehnbarer und zusammen drückbarer Mantel d5 für die in ihrem Volu men veränderbaren Kammern kann Gummi oder irgend ein anderer Baustoff verwendet werden, welcher die hinsichtlich Biegsamkeit, Dehnbarkeit, und luftdichten Abschluss er forderlichen Eigenschaften erfüllt.
In Fig. 5 ist eine hinsichtlich des dehn baren oder zusammendrückbaren Mantels k1 abweichend ausgebildete Kammer dargestellt, welche der Kammeranordnung nach Fig. 2 entspricht, wobei die Widerstandswindungen <I>l</I> innerhalb der geschlossenen Kammer<I>i</I> und die auf diesen Windungen gleitenden Kon taktarme k3 fortgelassen, im übrigen aber die entsprechenden Bezugszeichen verwendet sind.
Der Anzeigestromkreis nach Fig. 6 ent hält im wesentlichen den im Messraum unter gebrachten, in seiner Grösse übertragbaren Abgreifwiderstand 1, die Gleitkontaktüber- tragung n vom Ventilgehäuse nach dem Fahrzeuggestell durch Schleifkontakte oder dergleichen in der Bremstrommel, das An zeigegerät o für die Widerstandsgrösse, die Alarmlampe p, die Stromquelle q und den Massepol des Fahrzeuges.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 1 ist die folgende: In der geschlossenen Gegendruckkammer g herrscht normalerweise unter dem Einfluss des Luftdruckes im Reifen ein gewisser Druck, welcher sich auf den Druckmasse widerstand f so auswirkt, dass der Wider stand einen bestimmten neutralen Wider standswert zum Anzeigen bringt, der einem bestimmten Überdruck im Schlauchinnern entspricht.
Lässt der Druck im Schlauch- innern nach, so vergrössert die Gegendruck kammer g daraufhin, ihr Volumen so weit, bis der Druck im Innern der Gegendruck kammer g mit dem gesunkenen Gegendruck im Reifeninnern übereinstimmt. Der Wider stand f wird dadurch stärker zusammenge presst, zeigt einen geringeren Widerstands wert an und lässt die Alarmlampe p im An zeigestromkreis (Fig. 6) aufleuchten.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 nimmt die bewegliche Endwand k2 der Kammer k bei einem normalen, im Schlauch innern herrschenden Überdruck eine Stellung ein, in welcher sie über die Abgreifkontakte k3 eine entsprechende Anzahl von Wider- standswindungen l in den Anzeigestrom kreis einschaltet. Sobald der Luftdruck im Schlauchinnern fällt, vergrössert sich das Volumen der Gegendruckkammer i unter Ver schiebung der Endwand 1c2, bis der Druck in der Gegendruckkammer i mit dem Druck im Reifeninnern übereinstimmt.
Dabei werden die Abgreifkontakte k3 mehr nach unten be wegt, so dass die Zahl der in dem Anzeige stromkreis eingeschalteten Widerstandswin dungen l geringer wird. Das Anzeigegerät o zeigt daraufhin einen geringeren Wider standswert an und die Alarmlampe p (Fig. 6) kommt zum Aufleuchten.
Bei Änderungen des Luftdruckes im Schlauchinnern bewegt sich die Endwand k2 solange in der nach aussen abgeschlossenen Gegendruckkammer i nach oben oder unten, bis Druckgleichheit zwischen der Gegen druckkammer i und der Kammer k, oder dem Schlauchinnern vorherrscht.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 gelangt der Luftdruck aus dem Schlauch innern durch die Öffnungen c3 in den Innen raum des Gehäuses c zu den beiden Kam mern bi und m2. Bei bestimmtem Überdruck im Schlauchinnern werden die Endplatten d3, d4 bis zu einem gewissen Grade entgegen dem Druck in den beiden Gegendruckkam mern m1 und m2 nach aussen gedrückt und der Widerstand f entsprechend entlastet, so dass er einen grösseren Widerstandwert zur Anzeige bringt. Beim Nachlassen des Luft druckes im Schlauchinnern nimmt die Zu sammenpressung der Widerstandsmasse f zu, so dass diese einen kleineren Widerstandswert zur Anzeige bringt und die Alarmlampe p (Fig. 6) aufleuchten lässt.
Die im Zusammenhang mit einem Reifen ventil dargestellten und beschriebenen Steue rungsvorrichtungen können mit gleichem Er folg überall da verwendet werden, wo es dar auf ankommt, bei möglichst geringer Raum beanspruchung für die Mittel zur Steuerung eines bewegbaren Körpers oder zur Fernüber tragung eines von dem Luftdruck in einem Messraum abhängigen Messergebnisses, Druck schwankungen betriebssicher anzuzeigen oder durch optische oder akustische Alarmeinrich tungen darauf aufmerksam zu machen.
Device for controlling movable bodies as a function of a pressure. The invention relates to a device for controlling movable bodies in dependence on a pressure prevailing in an enclosed space. Areas of application for the invention are pressure measurement and monitoring of car tires, closed pressure vessels such as boilers and compressed air tanks, control of regulating devices for closed pressure vessels and others.
The essence of the invention is that closed control chambers with side walls that can be changed in length are formed as back pressure chambers to the pressure chamber and are arranged in the pressure chamber in such a way that they adapt their internal pressure to the pressure of the pressure chamber by changing the volume when the pressure changes act at the same time adjusting according to their volume change on the movable body to be controlled.
In. The drawing shows some Ausfüh approximately examples of the subject matter of the invention in use on a device built into a pneumatic tire valve with resistance for pressure display with electrical remote transmission. It shows: FIG. 1 the device in a first embodiment in longitudinal section, FIG. 2 another embodiment of the device in longitudinal section, FIG. 3 another embodiment of the device in longitudinal section, FIG.
A shows the device according to FIG. 3 in a modified version in longitudinal section, FIG. 5 shows a modified version of the control chamber arrangement according to FIG. 2 in longitudinal section, FIG. 6 shows a circuit diagram of the measuring or display circuit.
In Fig. 1, a is the valve housing of a vehicle pneumatic tire (tube) with the check valve insert b and a hollow space a3 for installing the control device. This device consists of a cylindrical housing c, the pressure chamber; with the end walls <B> ei, </B> c2, lateral openings c3 and thread c4 for screwing into the valve housing a. In the housing c is a cylindrical body pern d1 and d2 with attached therebetween, surrounded by a sleeve e resistance mass f provided as a pressure resistance existing before direction.
The upper end of the body d1 is fixed or adjustable to the end wall ei of the housing c and the lower end of the body d2 is connected to the end wall g1 of a variable volume closed back pressure chamber g which is attached to the lower end wall c2 of the housing c . Of the two bodies d1 and d2, one is connected to a display circuit via an insulated line and the other via the ground pole of valve a and the associated vehicle. The inside of the hose, which is connected to the valve a downwards, is connected to the space above the housing c through corresponding longitudinal channels a4.
If larger pressure fluctuations within the maximum length changes of the closed counterpressure chambers given for the individual versions of the expandable walls are to be recorded with the control arrangement, the interior of the closed counterpressure chambers can also be filled with a non-compressible substance (for example a liquid such as Water, oil or the like) or a body protruding into the interior,
so that the remaining space remains for the air that can be compressed in volume and the closed counterpressure chamber detects large external pressures even with small changes in volume and can transfer it to the movable body to be controlled by adjusting its internal pressure to the external pressures by adjusting them accordingly . The expandable or compressible wall of the closed counter-pressure chamber can be made relatively weak, since normally the pressure inside the chamber always responds to the pressure surrounding the chamber. conversely, adjusts immediately so that there is essentially the same pressure on both sides of the wall.
In the embodiment of FIG. 2, a1 is the lower part, a2 is the upper part of the valve housing and a5 is the intervening insulating layer. The upper part a2 has a check valve insert b, while the check valve insert bi in the lower part a1 is pushed back into the open position by parts of the control device. The cavity a3 in the upper part a2 takes again the control device, which here has a different design.
In the housing c with the end walls <B> ei, </B> e2, which can be screwed in by means of Ge thread c4, a measuring chamber k is arranged in a cavity designed as a counter-pressure chamber i, which is supported by a sleeve k1 with an axially movable end wall k2 and a protective jacket (that is to say a reinforcement) k3 placed around the sleeve k1 is gebil det against expansion transversely to the longitudinal direction. The other end of the sleeve k1 is fastened in the lower end wall e2 of the housing c be. The movable end wall k2 of the sleeve k1 carries resilient tapping contacts k3 which stand on a tapping resistor arranged isolated on the inside of the Ge housing c slide l.
The end wall k2 is with a contact spring k4 or the like. one in the end wall e2 of the housing c to brought contact piece k5 in conductive connection Ver. An inlet opening k6 in the cover c2 connects the measuring or pressure chambers k with the interior of the hose. The connection between the inside of the hose and the space above the housing c is made again through the space between the housing c and the upper part a2 and through corresponding longitudinal channels a4.
In the embodiment of FIG. 3, ai is the lower part and a2 is the upper part of the valve housing with interposed Iso lierschicht a5. In the cavity a3 of the upper part a2, which is closed off from the outside by the check valve insert b, the housing c is attached with one of two counter-pressure chambers ini and m2 and a pressure mass resistance f located in between.
The resistance mass f is again embedded between two cylindrical pressure bodies d1 and d2 with plate-like end disks d3, d4 and surrounded by a sleeve e of variable length. The end plates d3 and d4 are connected to the end walls m3 and m4 via expandable and compressible sleeves d5 and form the counter pressure chambers m1 and m2 with them.
The end plates d3, d4 are also in conductive connection with the associated end walls m3 and m4 by means of contact springs ms. Of the end walls m3 and m4, the former is adjustably connected to the upper end wall ei of the housing c by screws m6 or the like, while the other wall m4 is supported by a contact spring m7 on the lower part a1 of the valve housing.
The housing c has lateral inlet openings c3 for connecting the interior of the housing c as an antechamber for the counter pressure chambers m1 and m2 to the inside of the hose. The space above the housing c has again above the space between the Ge housing c and the valve housing as well as via longitudinal channels a4 connection to the inner tube.
In the exemplary embodiment according to FIG. 4, only one closed chamber m2 is arranged as a counterpressure chamber in the interior of the housing c of the control device, which influences the movable body d2 to be controlled, while the other body d1 is permanently arranged in the housing c. The other parts, such as the stretchable and compressible jacket d5 of the back pressure chamber m2 and the contact spring ms, as well as the inlet openings c3 into the interior of the housing c, are provided with the same reference numerals as in the previously described Ausführungsbei.
Rubber or any other building material which fulfills the properties required in terms of flexibility, extensibility and airtight seal can be used as the expandable and compressible jacket d5 for the chambers which can be changed in their volume.
In FIG. 5, a chamber with a different design with regard to the expandable or compressible jacket k1 is shown, which corresponds to the chamber arrangement according to FIG. 2, the resistance windings <I> l </I> within the closed chamber <I> i </ I > and the contact arms k3 sliding on these windings are omitted, but the corresponding reference numerals are used for the rest.
The display circuit according to FIG. 6 contains essentially the tapping resistor 1, which is housed in the measuring room and which can be transferred in size, the sliding contact transmission n from the valve housing to the vehicle frame through sliding contacts or the like in the brake drum, the display device o for the resistance value that Alarm lamp p, the power source q and the ground pole of the vehicle.
The operation of the device according to FIG. 1 is as follows: In the closed counter-pressure chamber g there is normally a certain pressure under the influence of the air pressure in the tire, which has an effect on the pressure mass resistance f so that the resistance was a certain neutral resistance value Displays that corresponds to a certain overpressure inside the hose.
If the pressure inside the tube decreases, the counterpressure chamber g then increases its volume until the pressure inside the counterpressure chamber g corresponds to the decreased counterpressure inside the tire. The resistance f is thereby compressed more strongly, shows a lower resistance value and causes the alarm lamp p to light up in the display circuit (Fig. 6).
In the embodiment according to FIG. 2, the movable end wall k2 of the chamber k assumes a position at a normal overpressure prevailing inside the hose in which it switches a corresponding number of resistance turns l into the display current circuit via the tapping contacts k3. As soon as the air pressure inside the tube falls, the volume of the counterpressure chamber i increases with the displacement of the end wall 1c2 until the pressure in the counterpressure chamber i corresponds to the pressure inside the tire.
The tapping contacts k3 are moved more downwards, so that the number of resistance turns l switched on in the display circuit is reduced. The display device o then shows a lower resistance value and the alarm lamp p (Fig. 6) comes on.
When the air pressure inside the hose changes, the end wall k2 moves up or down in the counter-pressure chamber i, which is closed to the outside, until the pressure between the counter-pressure chamber i and the chamber k or the hose interior is equal.
In the embodiment of FIG. 3, the air pressure from the hose passes inside through the openings c3 in the interior of the housing c to the two chambers bi and m2. If there is a certain overpressure inside the hose, the end plates d3, d4 are pushed outwards to a certain extent against the pressure in the two counterpressure chambers m1 and m2 and the resistance f is relieved accordingly, so that it shows a higher resistance value. When the air pressure inside the hose decreases, the compression of the resistance mass f increases, so that it displays a lower resistance value and the alarm lamp p (FIG. 6) lights up.
The control devices shown and described in connection with a tire valve can be used with the same success anywhere where it matters, with the least possible space for the means for controlling a movable body or for remote transmission of the air pressure in a measuring room-dependent measurement result, to display pressure fluctuations reliably or to draw attention to them through optical or acoustic alarm devices.