CH655199A5

CH655199A5 - PRESSURE SWITCH.

Info

Publication number: CH655199A5
Application number: CH8154/81A
Authority: CH
Inventors: Rene Kaegi
Original assignee: Olten Ag Elektro Apparatebau
Priority date: 1981-12-21
Filing date: 1981-12-21
Publication date: 1986-03-27
Also published as: EP0082480B1; ATE15113T1; EP0082480A1; DE3265666D1

Abstract

1. Pressure operated switch with a housing (2; 18) on which an elastic contact arm (3; 20, 21) is fixed and whose movable part projects into the housing and comprises a contact (5) co-operating with a contact (5, 8) integral with the housing, the movable part between the fixing zone and the contacts (5, 6, 8) abutting at one side against an abutment (15, 16; 22, 23) adjustable from the outside of the housing and being acted upon from the other side, at least between the abutment and the contacts, by a pressure pad (10; 24, 25), characterised in that a guide (13) is provided which is fast with the housing and which extends along the movable part of the contact arm (3; 20, 21), and that the abutment (15, 16; 22, 23) is mounted to be displaceable in the guide (13) between the fixing zone and the contacts, without modifying the spacing between the contacts (5, 6, 8) when the abutment (15, 16; 22, 23) is displaced.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckschalter, dessen beweglicher Kontaktarm unter der Wirkung eines, an eine Druckmediumquelle anschliessbaren Druckübertragungselementes steht. The present invention relates to a pressure switch, the movable contact arm of which acts under the action of a pressure transmission element which can be connected to a pressure medium source.

Druckschalter dieser Art werden in der Regel pneumatisch betrieben und umfassen in allen Bereichen der Technik ein grosses Anwendungsspektrum als schnell ansprechende Schaltungsmittel. Die Steuerdrücke bewegen sich dabei sowohl im Millibar-Bereich als auch im Bar-Bereich. Pressure switches of this type are generally operated pneumatically and include a wide range of applications in all areas of technology as fast-responding switching means. The control pressures are both in the millibar range and in the bar range.

Verwendet werden praktisch ausschliesslich Druckschalter der vorgenannten Art, bei denen das Druckübertragungselement eine Membrane ist, die über einen Hubkolben oder ein Hebelsystem auf die Anordnung der elektrischen Kontakte wirkt. Pressure switches of the aforementioned type are practically exclusively used, in which the pressure transmission element is a membrane which acts on the arrangement of the electrical contacts via a reciprocating piston or a lever system.

Nachteilig bei solchen Druckschaltern ist der notwendig s hohe Aufwand bezüglich sowohl der Membrane als auch der Mittel zum Übertragen des Membranhubes auf die Kontakte. Nachteilig ist aber auch das zur Unterbringung der Membranen und Übertragungsmittel notwendige Bauvolumen solcher Druckschalter, insbesondere auch, weil die Mem-lo brane einen Mindestdurchmesser verlangt, um überhaupt als Druckübertragungsmittel wirksam zu sein. A disadvantage of such pressure switches is the necessary high expenditure with regard to both the membrane and the means for transmitting the membrane stroke to the contacts. Another disadvantage, however, is the construction volume of such pressure switches necessary for accommodating the membranes and transmission means, in particular also because the membrane lo requires a minimum diameter in order to be effective as a pressure transmission means at all.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier neue Wege zu gehen und einen Druckschalter der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem sowohl auf die Membrane als auch is auf zusätzliche Kolben- oder Hebelmittel verzichtet werden kann. It is an object of the present invention to break new ground here and to create a pressure switch of the aforementioned type in which both the diaphragm and additional piston or lever means can be dispensed with.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das Druckübertragungselement ein, aus einer Folie gebildetes Druck-Kissen ist, auf dem sich der bewegliche Kontaktarm 20 mit dem grösseren Teil seiner flächigen Ausdehnung in Wirkungsverbindung abstützt. This is achieved according to the invention in that the pressure transmission element is a pressure cushion formed from a film, on which the movable contact arm 20 is supported in operative connection with the greater part of its areal extension.

Durch diese Massnahmen wird ein Druckschalter von höchst einfacher Konzeption, hoher Anspruchempfindlichkeit und robuster, kleinvolumiger Bauweise möglich, dessen 25 Grösse nur gering die Länge des beweglichen Kontaktarmes und dessen Hubhöhe überschreiten muss. These measures make a pressure switch of extremely simple design, high sensitivity and robust, small-volume design possible, the size of which only has to exceed the length of the movable contact arm and its lifting height.

Hierbei genügt es, wenn das im entlüfteten Zustand flache Druck-Kissen zwischen dem Boden des Schaltergehäuses und dem beweglichen Kontaktarm raumfüllend eingelegt ist, 30 wobei dann der bewegliche Kontaktarm an seinem It is sufficient if the pressure pad, which is flat in the vented state, is inserted between the bottom of the switch housing and the movable contact arm, 30 then the movable contact arm on its

Anschluss-Ende federnd eingespannt und vom Druck-Kissen gegen die Wirkung seiner Eigenvorspannung auslenkbar ist, was eine besonders einfache Schalterbauart erlaubt und zudem eine hohe Druckerzeugung mit einem relativ dünnen 3s Kissen ermöglicht. The end of the connection is spring-loaded and can be deflected by the pressure cushion against the effect of its own preload, which allows a particularly simple switch design and also enables high pressure generation with a relatively thin 3s cushion.

Für eine Druckunterstützung des beweglichen Kontaktarmes nahe dessen Auslenkungskennlinie und damit zur Vermeidung von unkontrollierten Kontaktarmausbiegungen bei dessen Folgebewegung in Abhängigkeit der Druckzu-40 nähme im Druck-Kissen ist es von Vorteil, wenn sich die Wirkungsfläche des Druck-Kissens vom eingespannten Ende des Kontaktarmes her zum freien Ende des Kontaktarmes hin erweitert. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Wirkfläche des Druck-Kissens von angenähert tropfen- oder birnenförmiger 45 Gestalt ist. For pressure support of the movable contact arm near its deflection characteristic and thus to avoid uncontrolled deflection of the contact arm during its subsequent movement depending on the pressure increase in the pressure cushion, it is advantageous if the effective area of the pressure cushion extends from the clamped end of the contact arm free end of the contact arm extended. It is advantageous here if the active surface of the pressure cushion is of approximately droplet or pear-shaped shape.

Für eine Einstellung der Ansprechkraft ist es weiter zweckmässig, wenn am Schaltergehäuse ein Schieber geführt ist, der mit einem Teil ein bewegliches zweites Auflager für den Kontaktarm bildet, welcher Schieber erlaubt, beispielsweise so entlang einer Skala, die freie Bewegungslänge des beweglichen Kontaktarmes zu verstellen. For adjusting the response force, it is also expedient if a slide is guided on the switch housing, which forms part of a movable second support for the contact arm, which slide allows, for example along a scale, the free movement length of the movable contact arm to be adjusted.

Weiter ist es möglich, einen Mehrfachschalter herzustellen, indem mehrere Druckschalter linear oder sternförmig zusammengebaut werden, wobei dann für alle Druckschalter ein 55 gemeinsames Gehäuse vorgesehen werden kann. It is also possible to produce a multiple switch by assembling a plurality of pressure switches in a linear or star-shaped manner, in which case a common housing can be provided for all pressure switches.

Weiter kann der erfmdungsgemässe Druckschalter als Druckdifferenzschalter mit einem mittig eingespannten, nach zwei Seiten hin beweglichen Kontaktarm ausgebildet sein, dessen freie Enden je einerseits unter der Wirkung eines 60 Schiebers und andrerseits unter der Wirkung eines Druck-Kissens stehen. Furthermore, the pressure switch according to the invention can be designed as a pressure differential switch with a centrally clamped contact arm that can be moved in two directions, the free ends of which are each on the one hand under the action of a slide and on the other hand under the action of a pressure cushion.

Ferner zeigt sich die Universalität des erfindungsgemässen Druckschalters darin, dass der bewegliche Kontaktarm Teil einer Arbeitskontakt-, oder Ruhekontakt- oder Umschalt-65 kontakt-, oder Mehrfachkontaktanordnung ist. Furthermore, the universality of the pressure switch according to the invention can be seen in the fact that the movable contact arm is part of a normally open contact or normally closed contact or changeover contact or multiple contact arrangement.

Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: For example, embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:

3 3rd

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Fig. 1 einen erfindungsgemässen Druckschalter in schau-bildartiger Darstellung; 1 shows a pressure switch according to the invention in a graphical representation;

Fig. 2 einen Druckschalter gemäss Fig. 1 im Längsschnitt; FIG. 2 shows a pressure switch according to FIG. 1 in longitudinal section;

Fig. 3 und 4 in Draufsicht und in Seitenansicht das Funktionsprinzip des Druckschalters gemäss den Fig. 1 und 2; und 3 and 4 in plan view and in side view the functional principle of the pressure switch according to FIGS. 1 and 2; and

Fig. 5 den erfindungsgemässen Druckschalter in Form eines Druckdifferenzschalters. Fig. 5 shows the pressure switch according to the invention in the form of a pressure differential switch.

Der in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Druckschalter 1 umfasst ein längliches Vierkantgehäuse 2, in welchem sich ein beweglicher Kontaktarm 3 erstreckt, der an seinem Anschluss-Ende federnd im Gehäuse 2 eingespannt ist und nach aussen in eine Lötfahne 4 übergeht. Das freie Ende des Kontaktarmes 3 trägt hier den Doppelkontakt 5, der in der gezeigten Ruhelage an einem Ruhekontakt 6 mit einer gegebenen Vorspannung im Kontaktarm 3 anliegt. Dieser Ruhekontakt 6 geht nach aussen in eine Lötfahne 7 über. Wird der Kontaktarm 3 angehoben, so kommt der Doppelkontakt 5 mit einem Arbeitskontakt 8 in Berührung, der nach aussen in eine Lötfahne 9 übergeht. The pressure switch 1 illustrated in FIGS. 1 and 2 comprises an elongated square housing 2, in which a movable contact arm 3 extends, which is resiliently clamped in the housing 2 at its connection end and merges outwards into a soldering lug 4. The free end of the contact arm 3 here carries the double contact 5, which in the rest position shown bears against a break contact 6 with a given bias in the contact arm 3. This normally closed contact 6 merges into a solder tail 7. If the contact arm 3 is raised, the double contact 5 comes into contact with a work contact 8, which merges into a soldering lug 9 on the outside.

Schon hier ist erkennbar, dass der erfindungsgemässe Druckschalter, der gemäss Fig. 1 und 2 als Umschalter ausgeführt ist, durch Weglassen des unteren Kontaktes 6 oder des oberen Kontaktes 8 auch als Arbeitskontakt- oder Ruhekontaktschalter ausgebildet sein kann. Ebenso ist eine Mehrfachkontaktanordnung ohne weiteres realisierbar. It can already be seen here that the pressure switch according to the invention, which is designed as a changeover switch according to FIGS. 1 and 2, can also be designed as a normally open or normally closed contact switch by omitting the lower contact 6 or the upper contact 8. Likewise, a multiple contact arrangement can be easily implemented.

Als Druckübertragungselement dient hier ein aus einer relativ dünnwandigen Folie gebildetes Druck-Kissen 10, auf dem sich der bewegliche Kontaktarm 3 mit dem grösseren Teil seiner flächigen Ausdehnung in Wirkungsverbindung abstützt. Wie Fig. 2 deutlich zeigt, ist dabei das Druck-Kissen 10 zwischen dem Boden 11 des Schaltergehäuses 2 und dem beweglichen Kontaktarm 3 eingelegt. Das Druck-Kissen 10 ist über einen, den Gehäuseboden 11 durchdringenden Anschlussnippel 12 an eine Druckmediumquelle (nicht gezeigt) anschliessbar. Das Druckmedium ist in der Regel Luft, kann aber auch ein hydraulisches Medium sein. A pressure cushion 10 formed from a relatively thin-walled film serves as the pressure transmission element, on which the movable contact arm 3 is supported in operative connection with the greater part of its areal extension. As clearly shown in FIG. 2, the pressure pad 10 is inserted between the bottom 11 of the switch housing 2 and the movable contact arm 3. The pressure cushion 10 can be connected to a pressure medium source (not shown) via a connection nipple 12 penetrating the housing base 11. The pressure medium is usually air, but can also be a hydraulic medium.

Von wesentlicher Bedeutung ist u.a., dass sich die Wirkungsfläche des Druck-Kissens 10 vom eingespannten Ende des Kontaktarmes 3 her zum freien Ende des Kontaktarmes hin erweitert und eine Wirkfläche von etwa angenähert tropfen- oder birnenförmiger Gestalt aufweist, wie dies insbesondere Fig. 3 zeigt. It is essential, among other things, that the effective area of the pressure pad 10 widens from the clamped end of the contact arm 3 to the free end of the contact arm and has an effective area of approximately approximate drop or pear shape, as shown in particular in FIG. 3.

Wie Fig. 4 deutlich macht, erfolgt damit eine Druckunterstützung des beweglichen Kontaktarmes 3 nahe dessen Auslenkungskennlinie, womit unkontrollierte Kontaktarmausbiegungen bei dessen Folgebewegung in Abhängigkeit der s Druckzunahme im Druck-Kissen 10, welches sich dabei etwa keilförmig ausdehnt, vermieden werden. Dies ergibt eine besonders empfindliche Ansprechcharakteristik, was erlaubt, den erfindungsgemässen Druckschalter insbesondere auch im Übergangsbereich zum Vacuum einzusetzen. Ferner 10 gestattet die Anordnung die Überwindung von Kontaktklebern, ohne dass dabei der bewegliche Kontaktarm 3 ausbuchen kann. 4 makes it clear that the movable contact arm 3 is supported near its deflection characteristic, thus avoiding uncontrolled deflection of the contact arm during its subsequent movement as a function of the pressure increase in the pressure cushion 10, which expands approximately wedge-shaped. This results in a particularly sensitive response characteristic, which allows the pressure switch according to the invention to be used in particular in the transition area to the vacuum. Furthermore, the arrangement allows contact adhesives to be overcome without the movable contact arm 3 being able to book out.

Zum Einstellen der Ansprechkraft des erfindungsgemässen Druckschalters 1 durch Veränderung der freien Bewegungs-länge des beweglichen Kontaktarmes 3 dient ein am Schaltergehäuse 2 in einem Längsschlitz 13 entlang einer Einstellskala 14 verschiebbar geführter Schieber 15, der sich innenseitig über einen Druckteil 16 am beweglichen Kontaktarm 3 abstützt. Dieser Druckteil 16 kann ein gekrümmtes Federele-2» ment oder ein angelenkter Stempel oder dgl. sein. To adjust the response force of the pressure switch 1 according to the invention by changing the free movement length of the movable contact arm 3, a slide 15, which is displaceably guided on the switch housing 2 in a longitudinal slot 13 along an adjustment scale 14, is supported on the inside via a pressure part 16 on the movable contact arm 3. This pressure part 16 can be a curved spring element or a hinged stamp or the like.

Aus dem Vorbeschriebenen geht hervor, dass der erfindungsgemässe Druckschalter alle vorgenannten Anforderungen zu erfüllen vermag und insbesondere robust, einfach, 2s schaltempfindlich und von geringem Bauvolumen ist. It is apparent from the above that the pressure switch according to the invention can meet all of the above-mentioned requirements and is in particular robust, simple, 2s sensitive to switching and of a small overall volume.

Zudem lässt sich der erfindungsgemässe Druckschalter 1 auch zu einem sternförmigen oder linearen Mehrfachschalter zusammenbauen, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist. Hierfür kann es zweckmässig sein, die Einzelgehäuse der Druck-30 Schalter zum Zusammenstecken auszugestalten oder für alle Druckschalter ein gemeinsames Gehäuse vorzusehen. In addition, the pressure switch 1 according to the invention can also be assembled into a star-shaped or linear multiple switch, as is indicated in FIG. 1. For this purpose, it may be expedient to design the individual housings of the pressure switches for plugging together or to provide a common housing for all pressure switches.

Weiter ist es möglich, den erfindungsgemässen Druckschalter als Druckdifferenzschalter 17 auszubilden, wie dies Fig. 5 mehr im Einzelnen zeigt. Hierfür umfasst der Schalter 3s 17 einen im Schaltergehäuse 18 mittig eingespannten, nach zwei Seiten hin beweglichen Kontaktarm 19, dessen freien Enden 20 und 21 je einerseits unter der Wirkung eines Schiebers 22 bzw. 23 und andrerseits unter der Wirkung eines Druck-Kissens 24 bzw. 25 stehen. It is also possible to design the pressure switch according to the invention as a pressure differential switch 17, as shown in more detail in FIG. 5. For this purpose, the switch 3s 17 comprises a contact arm 19 which is clamped in the center of the switch housing 18 and can be moved to two sides, the free ends 20 and 21 of which on the one hand under the action of a slide 22 or 23 and on the other hand under the action of a pressure cushion 24 or 25 stand.

40 Es ist bei dieser Anordnung natürlich möglich, die beiden Schieber 22 und 23 geeignet miteinander zu verbinden (nicht gezeigt), um eine symmetrische Ansprechempfindlichkeits-veränderung für beide Druckseiten zu erreichen. 40 With this arrangement it is of course possible to connect the two slides 22 and 23 in a suitable manner (not shown) in order to achieve a symmetrical change in sensitivity for both pressure sides.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

655199 PATENT CLAIMS

1. Pressure switch, the movable contact arm is under the action of a connectable to a pressure medium source pressure transmission element, characterized in that the pressure transmission element is a pressure pad formed from a film (10) on which the movable contact arm (3) with the supports a larger part of its areal extension in operative connection.

2. Pressure switch according to claim 1, characterized in that the pressure cushion (10) between the bottom (11) of the switch housing (2) and the movable contact arm (3) is inserted.

3. Pressure switch according to claim 2, characterized in that the movable contact arm (3) is resiliently clamped at its connection end and can be deflected by the pressure cushion (10) against the action of its own bias.

4. Pressure switch according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the effective area of the pressure cushion (10) extends from the clamped end of the contact arm (3) to the free end of the contact arm.

5. Pressure switch according to claim 4, characterized in that the active surface of the pressure cushion (10) is of approximately drop or pear-shaped shape.

6. Pressure switch according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the switch housing (2) a slide (15) is guided, which forms a second support for the movable contact arm (3) with a pressure part (16).

7. Pressure switch according to claim 1, characterized by a centrally clamped, movable to two sides contact arm (19), the free ends (20 and 21) each on the one hand under the action of a slide (22 or 23) and on the other hand under the action of a Pressure cushions (24 or 25) stand and each interact with an assigned stationary contact.

8. Pressure switch according to claim 1, characterized in that a housing-fixed, along the movable part of the contact arm (3; 20,21) extending guide (13) is present and that a support (15,16; 22,23) for the Contact arm is slidably mounted in the guide (13) between the clamping point and the contacts without changing the distance between the contacts (5, 6, 8) when moving the support (15, 16; 22, 23).

9. Multiple switch with pressure switches according to one of claims 1 to 6, characterized in that it has a plurality of linear or star-shaped pressure switches.

10. Multiple switch according to claim 9, characterized by a common housing for all pressure switches of the multiple switch.