DE3006678A1 - Sponge compressed to electrically conducting state - has conducting material in sponge pores and conducts when compressed, enabling use as switch pads in valve gear - Google Patents
Sponge compressed to electrically conducting state - has conducting material in sponge pores and conducts when compressed, enabling use as switch pads in valve gearInfo
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Abstract
Description
Druckabhängiges Material und damit aufgebauterPressure-dependent material and therefore more built up
Kontaktsignalgeber Gegenstand der Erfindung ist ein elastisch zusammendrückbares Material, daß beim Zusammendrücken seine elektrische Leitfähigkeit verändert, bestehend aus einen Schwamm, in welchen elektrisch leitende Partikel so eingebettet sind, daß mit zunehmendem Zusammendrücken des Materials durch Kontakte zwischen den Partikeln zunehmend mehr Strompfade durch das Material hindurch gebildet werden.Contact signal generator The subject of the invention is an elastically compressible Material that changes its electrical conductivity when pressed together, consisting from a sponge in which electrically conductive particles are embedded, that with increasing compression of the material through contacts between the particles increasingly more current paths are formed through the material.
Die Erfindung betrifft weiterllin einen Kontaktsignalgeber zur Erzeugung eines Kontaktsignals bei Anlage eines Teils an einem anderen unter Verwendung eines Materials der vorerwähnten Art. Ein solcher Kontaktsignalgeber ist d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß (a) an dem einen Teil ein erstes und ein zweites elektrisch leitendes Kentaktstüe mit einem Zwisch@@@m dazeischen angelb@acht ist, (b) an diesem einen Teil ein Körper aus dem besagten Material angebracht ist, welcher sich über die Kontaktstücke und den Zwischenraum erstreckt, (c) dieser Körper bei Kontakt der Teile zusammengedrückt wird und (d) eine Signalgeberschaltung vorgesehen ist, die mit den Kontaktstücken verbunden ist und auf Änderungen des elektrischen Widerstands zwischen diesen anspricht.The invention further relates to a contact signal generator for generation a contact signal when one part is applied to another using a Material of the aforementioned type. Such a contact signal transmitter is d a d u r c h It is noted that (a) on one part a first and a second electrically conductive Kentaktstüe with an intermediate @@@ m dazeischen angelb @ Acht is, (b) on this one part a body made of said material is attached, which extends over the contact pieces and the space, (c) this body at Contact of the parts is pressed together and (d) a signaling circuit is provided which is connected to the contact pieces and to changes in the electrical Resistance between them.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Anwendungen eines solchen Kontaktsignalgebers sind Gegenstand der Unteransprüche 3 bis 5.Advantageous configurations and applications of such a contact signal transmitter are the subject of subclaims 3 to 5.
Die Erfindung ist nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Material im entspannten Zustand.The invention is shown below in a few exemplary embodiments With reference to the accompanying drawings explained in more detail: Fig. 1 shows schematically a section through a material according to the invention in the relaxed state.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Material im teilweise zusammengedrückten Zustand. Fig. 2 shows a section through the material in partially compressed State.
Fig. 3 zeigt einen unter Verwendung des Materials aufgebauten Kontaktsignalgeber, der ein Dichtheitssignal bei. Fig. 3 shows a contact signal generator constructed using the material, which has a leakage signal.
dichtem Schließen eines Tellerventils liefert. tight closing of a poppet valve supplies.
Fig. 4 zeigt einen unter Verwendung des Materials aufgebauten Kontaktsignalgeber, der das Erreichen der Offenstellung eines Ventils signalisiert und beispielsweise einen Stellantrieb abschaltet. Fig. 4 shows a contact signal generator constructed using the material, which signals the reaching of the open position of a valve and, for example switches off an actuator.
Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der Ausführung von Fig. 4. FIG. 5 shows a modification of the embodiment from FIG. 4.
In Fig. 1 ist schematisch ein Schwamm, beispielsweise aus Kunststoff im Schnitt dargestellt. Der Schwamm enthält eine Vielzahl von Lufträumen, deren Wandungen 12 aus einem gummielastischen Material, beispielsweise einem gummielastischen Kunststoff bestehen. In dieses gummielastische Material sind elektrisch leitende Partikel 14 eingebettet, die teilweise auch in die Lufträume 10 hineinragen. Im entspannten Zustand, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, sind die Partikel weitgehend voneinander getrennt und durch den nichtleitenden Kunststoff sowie die Lufträume 10 gegeneinander isoliert. Das Material hat in diesem Zustand eine sehr geringe Leitfähigkeit.In Fig. 1 is a schematic of a sponge, for example made of plastic shown in section. The sponge contains a multitude of air spaces, whose Walls 12 made of a rubber-elastic material, for example a rubber-elastic material Made of plastic. In this rubber elastic material are electrically conductive Particles 14 are embedded, some of which also protrude into the air spaces 10. in the relaxed state, as shown in Fig. 1, the particles are largely separated from each other and by the non-conductive plastic and the air spaces 10 isolated from each other. The material in this state is very low Conductivity.
Wenn das Material, wie in Fig. 2 dargestellt, zusammengedrückt wird, so berühren sich in zunehmendem Maße die Partikel 14, so daß in Längs- und Querrichtung durchgehende Strompfade, z.B. 16 oder 18 gebildet werden. Je stärker das Material zusammengedrückt wird, desto mehr solcher durchgehender Strompfade bilden sich aus, so daß die Leitfähigkeit des Materials beim Zusammendrücken stark ansteigt.When the material is compressed as shown in Fig. 2, so the particles 14 touch to an increasing extent, so that in the longitudinal and transverse directions Continuous current paths, e.g. 16 or 18, can be formed. The stronger the material is compressed, the more such continuous current paths are formed, so that the conductivity of the material increases sharply when compressed.
Ein Material dieser Art ist vielfach anwendbar. Eine bevorzugte Anwendung findet solches Material bei einem Kontaktsignalgeber, der ein Kontaktsignal bei Anlage eines Teils an einem anderen liefern soll.A material of this type can be used in many ways. A preferred application such material is found in a contact signal generator that sends a contact signal To deliver one part to another.
Eine Anwendung eines solchen Kontaktsignalgebers ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei soll ein Dichtheitssignal bei dichtem Schließen eines Tellerventils erzeugt werden. Dabei ist wesentlich, daß das Dichtheitssignal nur erzeugt wird, wenn tatsächlich der Ventilteller gleichmäßig auf dem Ventilsitz aufsitzt und nicht beispielsweise die Schließbewegung durch einen zwischen Ventilsitz und Ventilteller eingeklemmten Fremdkörper begrenzt wird.An application of such a contact signal generator is shown in FIG. A tightness signal is to be generated when a poppet valve closes tightly will. It is essential that the tightness signal is only generated when actually the valve disk is evenly seated on the valve seat and not for example the closing movement by a valve seat and valve disc trapped foreign bodies is limited.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist an einem Teil, nämlich einem Ventilteller 20 ein erstes und ein zweites elektrisch leitendes Kontaktstück angebracht.In the embodiment of FIG. 3 is on a part, namely one Valve disk 20 attached a first and a second electrically conductive contact piece.
Das erste Kontaktstück wird von einer Ventilsitzseitig an dem Ventilteller 20 angebrachten zentralen Kontaktplatte 22 und das zweite Kontaktstück von einem diese konzentrisch mit einem Zwischenraum 24 umgebenden Kontaktring 26 gebildet. An diesem Ventilsitz 20 ist ein Körper aus dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Material angebracht, welcher sich über die Kontaktstücke und den Zwischenraum 24 erstreckt. Dieser Körper ist eine Scheibe 28 (ggfs. auch eine Ringscheibe), welche ventilsitzseitig von der Kontaktplatte 22 und dem Kontaktring 26 an dem Ventilteller angebracht ist.The first contact piece is from a valve seat side on the valve disk 20 attached central contact plate 22 and the second contact piece of one this is formed concentrically with an intermediate space 24 surrounding contact ring 26. A body made of the material shown in FIGS. 1 and 2 is attached to this valve seat 20 attached, which extends over the contact pieces and the space 24. This body is a disk 28 (possibly also an annular disk), which is on the valve seat side from the contact plate 22 and the contact ring 26 is attached to the valve disk.
Der andere Teil ist ein Ventilsitz 30, der bei geschlossenem Ventil im Bereich des Zwischenraums 24 an der Scheibe 28 anliegt. Bei Kontakt der leiden Teile, nämlich des Ventiltellers 20 und des Ventilsitzes 30 wird die Scheibe 28 zusammengedrückt und verändert dabei ihre Leitfähigkeit. Es ist eine Signalgeberschaltung 32 vorgesehen, die über Leitungen 34,36 mit den Kontaktstücken, nämlich der Kontaktscheibe 22 und dem Kontaktring 26 verbunden ist und auf Änderungen des elektrischen Widerstands zwischen diesen anspricht. Eine solche Signalgeberschaltung ist ansich bekannt und daher hier nicht im einzelnen beschrieben.The other part is a valve seat 30 which, when the valve is closed rests against the disk 28 in the area of the intermediate space 24. When the sufferers come into contact Parts, namely the valve disk 20 and the valve seat 30, the disk 28 compressed and thereby changes their conductivity. It is a signaling circuit 32 is provided, which via lines 34,36 with the contact pieces, namely the contact disk 22 and the contact ring 26 is connected and changes in electrical resistance responds between these. Such a signal generator circuit is known per se and therefore not described in detail here.
Der Ventilteller 20, der an einem Ventilstößel 38 sitzt und von einer Schließfeder 40 belastet ist, ist aus elektrisch nicht leitendem Material hergestellt. Die zuntral Fontaktplatte 22 sitzt in einer Verti@fung das Ventilteilers 20, und der Fentaktnung 20 ist in @ine@ Auschnung längs des Randes des Venti@@@@@@@ angeordnet, so daß zwischen Kontaktplatte 22 und Kontaktring 26 ein elektrisch nicht leitender Steg 42 gebildet wird. Die Scheibe 28 wird zwischen diesem Steg 42 und dem Ventilsitz 30 gleichmäßig zusammengedrückt.The valve plate 20, which sits on a valve stem 38 and of a Closing spring 40 is loaded is made of electrically non-conductive material. The first fontaktplatte 22 sits in a Verti @ fungus the valve divider 20, and the date 20 is in @ ine @ calculation along the edge of the venti @@@@@@@ arranged, so that between the contact plate 22 and contact ring 26 an electrically non-conductive Web 42 is formed. The disk 28 is between this web 42 and the valve seat 30 evenly compressed.
Der beschriebene Rontaktsignalgeber kontrolliert nicht nur, ob die Schließbewegung des Ventiltellers einen Widerstand findet, was z.B. bei Vorhandensein eines Fremdkörpers zwischen Ventilsitz und Ventilteller auch bei nicht sauber geschlossenem Ventil der Fall wäre, sondern er kontrolliert, ob der Ventilteller 20 mit der Scheibe 28 gleichmäßig längs des ganzen Umfangs auf dem Ventilsitz 30 auf sitzt. Bei nur einseitigem Aufsitzen würde die Scheibe 28 nur punktuell zusammengedrückt, so daß die zum Ansprechen der Signalgeberschaltung erforderliche Gesamtleitfähigkeit nicht erreicht würde. Ein einseitiges Zusammendrücken der Scheibe 28 mit noch so großer Kraft beeinflußt die Form der Scheibe auf den übrigen Teilen des Umfangs praktisch gar nicht, wenn sie nicht auch auf der gegenüberliegenden Seite auf dem Ventilsitz 30 aufsitzt.The contact signal generator described not only checks whether the Closing movement of the valve disk finds resistance, e.g. if it is present a foreign body between the valve seat and the valve disc, even if it is not properly closed Valve would be the case, but it controls whether the valve disk 20 with the disc 28 sits evenly along the entire circumference on the valve seat 30. At only if it were seated on one side, the disk 28 would only be compressed selectively, so that the overall conductivity required to respond to the signal generator circuit is not would be achieved. A one-sided compression of the disc 28 with no matter how large Force practically affects the shape of the disc on the remaining parts of the circumference not at all if they are not also on the opposite side of the valve seat 30 seated.
Die Scheibe 28 aus schwammartigem Material kann gleichzeitig als Dlchtscheibe des Ventilsitzes 20 dienen, die bei richtigem Aufsitzen eine saubere Abdichtung des Ventils gewährleistet.The disk 28 made of sponge-like material can also be used as a roofing disk of the valve seat 20 are used, which provide a clean seal when seated correctly of the valve guaranteed.
Fig. 4 zeigt eine andere Anwendung eines Kontaktsignalgebers, der mit dem Material nach Fig. 1 und 2 aufgebaut ist.Fig. 4 shows another application of a contact signal generator, the is constructed with the material according to FIGS. 1 and 2.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist ein Ventilteller 44 vorgesehen, der mit einem Ventilsitz 46 zusammenwirkt und von einem (nicht dargestellten) Stellantrieb über einen Ventilstößel 48 aufdrückbar ist.In the embodiment according to FIG. 4, a valve disk 44 is provided, which cooperates with a valve seat 46 and by an actuator (not shown) Can be pushed open via a valve tappet 48.
Der Ventilteller 44 ist von einer Druckfeder 50 belastet, die an einem Gehäuse 52 abgesetzt ist. Die öffnungsbewegung des Ventiltellers nach unten in Fg. 4 wird durch einen einstellbaren Anschlag 54 begrenzt.The valve plate 44 is loaded by a compression spring 50 which is attached to a Housing 52 is stepped. The downward opening movement of the valve disc in Fig. 4 is limited by an adjustable stop 54.
Der Anschlag 54 ist in einem Gewinde 56 axial verstellbar geführt, das in einem vom Gehäuse 52.nach innen ragenden hülsenartigen Vorsprung 58 vorgesehen ist. Eine Verschlußschraube 60, die ebenfalls in das Gewinde 56 eingeschraubt ist, schließt das Inner£: des hülsenartigen Vorsprungs 58 nach außen hin ab.The stop 54 is guided axially adjustable in a thread 56, which is provided in a sleeve-like projection 58 protruding inward from the housing 52 is. A locking screw 60, which is also screwed into the thread 56, closes the inside £: of the sleeve-like projection 58 to the outside.
An dem Ventilsitz 44 ist ein zyIndiscrer Ansatz 64 vorgesehen, der in dem hülsenartigen Ansatz 58 axial verschiebbar gef1hrt ist. * Ende des Ansatzes 64 sitzt ein Kontaktsignalgeber 66, der bei dem gewünschten vollen öffnungshub des Ventiltellers 44 an dem Anschlag 54 zur Anlage kommt. Das erhaltene Kontaktsignal kann benutzt werden, um den Stellantrieb abzuschalten.On the valve seat 44, a zyIndiscrer extension 64 is provided which is guided axially displaceably in the sleeve-like extension 58. * End of approach 64 sits a contact signal generator 66, which at the desired full opening stroke of the Valve disk 44 comes to rest against stop 54. The received contact signal can be used to switch off the actuator.
Die Schließstellung des Ventiltellers 44 ist ebenfalls von einem Kontaktsignalgeber 68 überwacht, der die Dichtigkeit des Ventils in der Schließstellung kontrolliert.The closed position of the valve disk 44 is also from a contact signal transmitter 68 monitors, which controls the tightness of the valve in the closed position.
Der Kontaktsignalgeber 66 bei der Ausführung nach Fig. 4 enthält zwei gegeneinander isolierte, halbringförmige Kontaktstücke 70,72,die durch einen isolierenden Steg 74, der einen Zwischenraum bildet, voneinander getrennt sind. Über die Kontaktstücke 70,72 und den Steg oder Zwischenraum 74 erstreckt sich eine Scheibe 76 aus einem schaumartigen Material der eingangs unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschriebenen Art.The contact signal generator 66 in the embodiment of FIG. 4 contains two mutually insulated, semi-ring-shaped contact pieces 70,72, which by an insulating Web 74, which forms a space, are separated from one another. About the contact pieces 70,72 and the web or space 74 extends a disk 76 from a foam-like material of the type described at the outset with reference to FIGS. 1 and 2 Art.
In ähnlicher Weise enthält der Kontaktsignalgeber 68 zwei Kontaktstücke 78,80 in Form zweier konzentrischer Kontaktringe, die durch einen Zwischenraum 82 voneinander getrennt sind. Der Zwischenraum 82 ist dabei von einem ringförmigen Steg des Ventiltellers 44 oder eines in den Ventilteller 44 eingesetzten rlngförmigen Isolierstoffkörpers 84 gebildet. Ventilsitzseitig ist eine Ringscheibe 86 an dem Ventilteller 44 angebracht, die sich über die Kontaktringe 78 und 80 und aen Zwischenraum 62 erstreckt. Die beiden kontaktringe 78 und 80 sind mit einer Signalgeberschattung 88 verbunden, welche bei dichter Anlage des Ventiltellers 44 an dem Ventilsitz 46 die Dichtheit des Ventils signalisiert.Similarly, the contact signal generator 68 includes two contact pieces 78, 80 in the form of two concentric contact rings, which are separated by a space 82 are separated from each other. The intermediate space 82 is of an annular shape Web of valve disk 44 or one inserted into the valve disk 44 An elongated insulating body 84 is formed. There is an annular disk on the valve seat side 86 attached to the valve disk 44, which extends over the contact rings 78 and 80 and aen gap 62 extends. The two contact rings 78 and 80 are with a Signal transmitter shading 88 connected, which when the valve disk 44 on the valve seat 46 signals the tightness of the valve.
Die Wirkungsweise dieses Kontaktsignalgebers ist ähnlich wie die des Kontaktsignalgebers nach. Fig 3.The mode of operation of this contact signal transmitter is similar to that of the Contact sensor according to. Fig 3.
Die Ausführungsform nach Fig. 5 ist sehr ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 4, und entsprechende Teile sind mit dem gleichen Bezagozeichen versehen wie dort. Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Fig. 4 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 5 der Kontaktsignalgeber 66 nicht an dem Ansatz 64, sondern an dm Anschlag 5d angebracht.The embodiment of Fig. 5 is very similar to the embodiment according to Fig. 4, and corresponding parts are provided with the same Bezago symbol like there. In contrast to the embodiment according to FIG. 4, in the embodiment According to FIG. 5, the contact signal generator 66 is not at the shoulder 64, but at the stop 5d attached.
Der übrige Aufbau ist der gleiche wie bei der Ausführung nach Fig. 5 und daher nicht mehr im einzelnen beschrieben.The rest of the structure is the same as in the embodiment according to Fig. 5 and therefore no longer described in detail.
Claims (5)
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Cited By (3)
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1980
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