DE1219830B

DE1219830B - Gekapselter Stellmechanismus mit elektrischem Schalter

Info

Publication number: DE1219830B
Application number: DEG43641A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schieferstein; Paul Koellner
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1965-05-19
Filing date: 1965-05-19
Publication date: 1966-06-23
Also published as: GB1107447A; BE681210A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

G08c

Deutsche KI.: 74 b-8/04

Nummer: 1219 830

Aktenzeichen: G 43641IX d/74 b

Anmeldetag: 19. Mai 1965

AüSlegetag: 23. Juni 1966

Die Erfindung betrifft einen gekapselten Stellüiechääismüs mit elektrischem Schalter zu Kontaktgabe für eine Fernanzeige der Stellung des Stelltüeehärlisinus, bei dem an einem beweglichen Teil innerhalb der Kapselung ein Permanentmagnet angeordnet 1st und außerhalb der Kapselung sich eiü Magnetschalter befindet, dessen ferromagüetisches Betitigttflgselelnerit schwenkbar gelagert uild so angeordnet Ist, daß seine magnetische Längsachse die verlüngörte Längsachse des Permanentmagneten kreuzt.

Es" ist bereits ein gekapseltes Ventil mit elektrischen Schaltern bekannt, bei dem die Hübbewegüng der Ventilspindel mechanisch auf zwei Schaltnocken Überträgen wiid, die einen elektrischen Schalt- bzw. ÄilzeigeVorgang auslösen. Da die Schaltnocken jedoch außerhalb der Kapselung angeordnet sind, muß die Ventilspindel durch die Kapsel hindurchgefühlt werden, Was eine hermetische Abdichtung der Ventilspindel gegen die äußere Atmosphäre Unmöglich rrlöeht.

Es sind auch gekapselte Ventile mit direkt an bewegliehen Teilen der Ventile befestigten elektrischen Schaltern bekanntgeworden, bei denen sich die Schalter" innerhalb der Kapselung befinden. Die elektrisch isolierte und gasdichte Durchführung der Stromleitungen durch die Wand der Kapselung bereitet jedoch große Schwierigkeiten, vor allem dann, wenn derartige Ventile sowohl bei sehr tiefen als auch bei sehr hohen Temperaturen eingesetzt werden sollen, so daß sich infolge der im Bereich der Leitühgsdüfchführungeii auftretenden Materialspannungen ein ständiger gasdichter Verschluß der Kapsel nicht erreichen läßt.

Es wurden auch schon gekapselte Stellmechanismen entwickelt, bei denen jeweils an einem bewegliehen, mit einem Stellglied in Verbindung Stehenden Teil innerhalb der Kapselung ein Permanentmagnet angeordnet ist und sich außerhalb der Kapselung ein Magnetsehalter befindet, dessen ferromagrietisches Betätigungselement, entsprechend der Verstellung des Permanentmagneten, mit Schaltkontakten in Berührung kommt. Dabei kann das Betätigungselement jedoch nur die Veränderung des Stellgliedes in einer Richtung anzeigen und dies nicht einöial unmittelbar bei Bewegungsbeginn des Stellgliedes, sondern erst nach Zurücklegung einer erheblichen Strecke.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Stellmeehanismen, insbesondere im Zusammenhang mit gekapselten Ventilen, zu vermeiden und einen gekapselten Stellmechanismus mit Magnetschalter zu schaffen, der eine zuverlässige Kontaktgabe für eine Fernanzeige der Stellung eines Gekapselter Stellmechanismus mit
elektrischem Schalter

Anmelder:

Linde Aktiengesellschaft,

Wiesbaden, Hildastr. 2-10

Als Erfinder benannt:

Gerhard Schieferstein, Buchenhain;

Paul Köllner_s München

Stellgliedes ermöglicht und auf Grund seiner Üöemp-

ao findlichkeit gegenüber extremen Temperattifschwanküftgen, Wie sie beispielsweise in Kernreaktoren und Vieleö chemischen* Anlagert häufig auftreten, besonders an solchen Stellen mit Erfolg Verwendbar ist.
Die Lösung dieser Aufgäbe besteht darin, daß die

a5 Schwenkachse des ferromagnetischen BetltigungselementeS die magnetische Läflgsächse des Perrflanentmagöeten schneidet und daß das fefrömagnetische Betätigungselement mindesteng einen sieh mit diesem verschwenkenden, beidseitig der Schwenkebene mit Kontakten versehenen Finger aufweist, der Von den Kontakten gegenüberliegenden und von diesen befahrbaren Schaltköntäktflächert umgeben ist.

Mit der neuartigen Und fortschrittlichen Lagerung

des ferromagnetischen Betätigungselefrierttes wird insbesondere erreicht, daß das Element unmittelbar flach dem Einsetzen der Verschiebung des Permanentmagneten um die VerSehweökungäachsfe gekippt wird. Ob die Verschwenkung dabei nach rechts oder links erfolgt, hängt νοϊΐ der Bewegungsrichtung

des mit dem Permanentmagneten versehenen Stellgliedes ab. In beiden Fällen wird die Schweflkbewegülig des Betätigungselementes über den fest mit ihm verbundenen Finger auf einen elektrischen Schalter übertragen. Um eine Anzeige der Verschwenkung des

Betäfigungselementes in beiden Richtungen zu ermöglichen und damit eine sichere Aussage über die Richtung der Stellgliedbewegung zu erreichen, ist der Pinger beidseitig der Verschwenkebene mit Kontakten versehen, die irt jeder- Verschweökühgsricritung mit ihnen gegenüberliegenden Schaltköntäkfflächert rri Berührung komröen. Dadurch wird jeweils einer der beiden möglichen Stromkreise geschlossen und an

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Claims

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einem geeigneten Anzeigegerät ein Ausschlag in die ein ferromagnetisches Betätigungselement 17, welches

eine oder andere Richtung, entsprechend der beiden außerhalb der Kapsel 5, etwa gegenüber dem einen

Schaltungsmöglichkeiten, erzielt. Pol des Permanentmagneten 4 liegt. Das Betätigungs-

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Er- element 17 besteht aus einem kreisrunden Magneten, findungsgedankens ist der Permanentmagnet mit 5 der so ausgerichtet ist, daß seine Feldlinien die natürseiner magnetischen Längsachse senkrecht zur Be- liehe Fortsetzung der Feldlinien des Permanentwegungsrichtung an dem beweglichen Stellglied an- magneten 4 darstellen. Gegebenenfalls könnte auch geordnet, und die Schwenkachse des ferromagne- das Betätigungselement 17 aus magnetisch beeinflußtischen Betätigungselementes steht senkrecht auf der barem Material bestehen, wenn alle übrigen Teile des durch die Bewegungsrichtung und die Längsachse des io Magnetschalters 9 aus magnetisch neutralem Material Permanentmagneten gegebenen Ebene. Vorzugsweise gefertigt sind.

schneidet die Schwenkachse des Betätigungselemen- Das Betätigungselement 17 ist in einen Rahmen 18

tes dessen magnetische Längsachse senkrecht. eingefaßt, an dessen Unterseite eine Schraube 19 einen

Selbstverständlich umfaßt die Erfindung auch nach unten weisenden Kontaktfinger 20 hält. Das einen Stelhnechanismus mit der beschriebenen räum- 15 Unterende des Kontaktfingers 20 ragt in den oberen liehen Ausbildung, bei dem das ferromagnetische Be- Bereich zweier einander gegenüberstehender Schalttätigungselement des Schalters selbst einen Perma- kontaktflächen 21, die mit Hufe von keramischen nentmagneten darstellt und gegebenenfalls der beweg- Isolierklötzen 22, von zwei Haltejochen 23 und mit liehe Teil innerhalb der Kapselung lediglich mit Hilfe einer Schraube 24 an der Schelle 8 befestigt einem magnetisch beeinflußbaren Steuerelement an 20 sind. Die Schaltkontaktflächen 20 und 21 tragen einstelle des an sich bekannten Permanentmagneten ander gegenüberliegende Kontakte 25.
ausgerüstet ist. Ein derartiger Austausch der magne- Insbesondere aus F i g. 2 der Zeichnungen ist ertisch korrespondierenden Teile liegt also im Rahmen sichtlich, daß zwei einander gegenüberliegende Lader vorliegenden Erfindung und kann insbesondere sehen 26 und 27 von der Schelle 8 nach außen abdann vorgenommen werden, wenn die übrigen Teile 25 gebogen sind und sich zwischen diesen Laschen das des Stelhnechanismus aus magnetisch neutralem Ma- Betätigungselement 17 befindet. Zwei durch die Laterial gefertigt sind. sehen 26 und 27 gehaltene Schrauben 28 und 29 bil-

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungs- den Schwenkzapfen, auf denen der Rahmen 18 des

beispiels mit Bezug auf die Zeichnungen näher er- Betätigungselementes 17 schwenkbar gelagert ist. Die

läutert. In den Zeichnungen stellt dar 30 Schwenkachse verläuft hierbei genau durch den

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen eriindungs- Mittelpunkt des Betätigungselementes 17 und schneigemäßen Stelhnechanismus, beispielsweise eines det dessen magnetische Achse senkrecht.
Kernreaktorventils, und Einer der Leitungsdrähte 13 ist an Masse an-

F i g. 2 einen Teillängsschnitt durch den Stell- geschlossen, während die anderen Leitungsdrähte mit

mechanismus nach.F i,g. 1 in zum Längsschnitt nach 35 den Schaltkontaktflächen 21 verbunden sind.

Fig. 1 senkrechten Ebenen. Sobald das Stellglied 3 mit dem Permanentmagne-

In F i g. 1 der Zeichnungen ist ein innerer Gehäuse- ten 4 durch die nicht näher bezeichnete Ventilspindel teil eines Kernreaktprventils mit der Bezugsziffer 1 nach oben oder nach unten bewegt wird, dreht sich gekennzeichnet.. An die bewegliche Ventilspindel das Betätigungselement 17 um die durch die Schraudieses nicht näher .dargestellten Ventils schließt sich 40 ben 28 und 29 festgelegte Schwenkachse so lange, bis über eine verstellbare Schraubverbindung 2 ein Stell- die Schaltkontaktfläche 20 an einen derKontaktfinger glied 3 an, in dem,-ein Permanentmagnet 4 gelagert 21 anstößt und die Kontakte 25 einen entsprechenden ist. Die magnetische Längsachse dieses Permanent- Stromkreis schließen. Die Schaltkontaktfläche 20 magneten 4 steht .'senkrecht auf der verlängerten steht hierbei über Masse mit dem einen von den Lei-Achse der Ventilspindel. 45 tungsdrähten 13 in Verbindung.

Über das Stellglied 3 und den Permanentmagne- Schon eine geringe Bewegung des Stellgliedes 3 hat

ten 4 ist eine Kapsel 5 gestülpt und bei 6 mit äußeren eine Schwenkung des Betätigungselementes 17 und

Gehäuseteilen 7 des Ventils gasdicht verschweißt. Die damit eine verhältnismäßig große Bewegung der

Kapsel 5 besteht vorzugsweise im gesamten aus ma- Schaltkontaktfläche 20 an ihrem unteren Ende zur gnetisch inaktivem Material. 50 Folge. Um die zur Schwenkung notwendige Kraft

Die Kapsel 5 umfaßt eine Schelle 8, welche einen möglichst gering zu halten, kann es zweckmäßig sein, Magnetschalter 9 trägt. Die Kapsel 5, die Schelle 8 durch entsprechende Festlegung der Schwenkachse und der Magnetschalter 9 sind von einer Haube 10 oder durch entsprechende Anbringung von Gegenumschlossen, derqn unterer Rand sieh über eine gewichten an dem Rahmen 18 des Betätigungselemen-Dichtung 11 an dem äußeren Gehäuseteil 7 des Ven- 55 tes 17 durch die Schwerkraft hervorgerufene Drehtils 1 abstützt. Eine Schraube 12 hält die Haube 10 momente auszugleichen,
an der Kapsel 5.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 der Zeichnungen Patentansprüche:
durchdringen elektrische Leitungsdrähte 13 die 1. Gekapselter Stelhnechanismus mit elek-Haube 10 an einer gasdicht verschraubbaren Durch- 60 irischem Schalter zur Kontaktgabe für eine Fernführung 14 und bilden zwischen der Durchführung anzeige der Stellung des Stellmechanismus, bei 14 und der Schelle 8 eine Schleife 15, welche zum dem an einem beweglichen Teil innerhalb der Ausgleich von Wärmedehnungen dient. An der Kapselung ein Permanentmagnet angeordnet ist Schelle 8 sind die -Leitungsdrähte 13 zunächst durch und außerhalb der Kapselung sich ein Magneteine Leitungsschelle 16 befestigt und führen zu den 65 schalter befindet, dessen ferromagnetisches Beverschiedenen Kontakten des Magnetschalters 9. tätigungselement schwenkbar gelagert und so an-

Wie insbesondere ■ aus F i g. 1 der Zeichnungen geordnet ist, daß seine magnetische Längsachse

deutlich erkennbar, ist, enthält der Magnetschalter 9 die verlängerte Längsachse des Permanentmagne-

IO

ten kreuzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des ferromagnetischen Betätigungselementes (17) die magnetische Längsachse des Permanentmagneten (4) schneidet und daß das ferromagnetische Betätigungselement mindestens einen sich mit diesem verschwenkenden, beidseitig der Schwenkebene mit Kontakten versehenen Finger (20) aufweist, der von den Kontakten gegenüberliegenden und von diesen berührbaren Schaltkontaktflächen (21) umgeben ist.

2. Stellmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Längsachse des Permanentmagneten (4) senkrecht zur Bewegungsrichtung des beweglichen Stellgliedes (3) angeordnet ist und daß die Schwenkachse des ferromagnetischen Betätigungselementes (17) senkrecht auf der durch die Bewegungsrichtung und die Längsachse (4) gegebenen Ebene steht.

3. Stellmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des Betäti- ao gungselementes (17) dessen magnetische Längsachse senkrecht schneidet.

4. Stellmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (17) aus einem Permanentmagneten besteht.

5. Stellmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schalter (9) mittels einer Schelle (8) verschiebbar an der Kapselung (5) befestigt ist.

6. Stellmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselung (5) und der elektrische Schalter (9) von einer Schraube (10) umschlossen sind, durch die hindurch die elektrischen Leitungsdrähte (15) gasdicht geführt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 933 555;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1117 960.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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