DE10013816A1 - Anordnung zum berührungslosen Schalten eines elektrischen Kontaktes und Druckmeßgerät - Google Patents
Anordnung zum berührungslosen Schalten eines elektrischen Kontaktes und DruckmeßgerätInfo
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Abstract
Es wird eine Anordnung (10) zum berührungslosen Schalten eines elektrischen Kontaktes (12) mittels einer eine vorbestimmte Schaltkraftschwelle übersteigenden Schaltkraft (17) vorgeschlagen, mit DOLLAR A - einem Schaltglied (14), mittels dessen die Schaltkraft (17) ausgeübt wird, DOLLAR A - einer bewegbaren Blattfeder (38), wobei das Schaltglied (14) zum Schalten an der Blattfeder (38) angreift, um die Blattfeder (38) von einer Ruheposition in eine Schaltposition (48') zu bewegen, und DOLLAR A - einer Federeinrichtung (38), die derart angeordnet ist, daß deren Federkraft (51) die vorbestimmte Schaltkraftschwelle bildet. DOLLAR A Dabei ist die Blattfeder (38) in der Ruheposition (48') so angeordnet, daß deren Federkraft (51) die vorbestimmte Schaltkraftschwelle bildet, so daß die Federeinrichtung (38) durch die Blattfeder (38) gebildet ist (Fig. 1).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum berüh
rungslosen Schalten eines elektrischen Kontaktes mittels einer
eine vorbestimmte Schaltkraftschwelle übersteigenden Schalt
kraft, mit
- - einem Schaltglied, mittels dessen die Schaltkraft ausgeübt wird,
- - einer bewegbaren Blattfeder, wobei das Schaltglied zum Schalten an der Blattfeder angreift, um die Blattfeder von einer Ruheposition in eine Schaltposition zu bewegen, und
- - einer Federeinrichtung, die derart angeordnet ist, daß deren Federkraft die vorbestimmte Schaltkraftschwelle bil det.
Die Erfindung betrifft ferner ein Druckmeßgerät mit wenigstens
einem durch eine Membran getrennten Druckraum und mit einer
solchen Anordnung zum berührungslosen Schalten eines elektri
schen Kontaktes.
Derartige Druckmeßgeräte mit berührungsloser Schaltanordnung
sind auch unter dem Begriff Druckdose bekannt.
In einer Druckdose wird bei einer Veränderung des Druckes in
dem Druckraum die in der Regel gummielastische Membran gewölbt.
Die Membran ist mit dem Schaltglied gekoppelt und schaltet
durch den Wölbungsvorgang einen elektrischen Kontakt.
In der Praxis erfolgt das Schalten des elektrischen Kontaktes
überwiegend auf mechanischem Wege. Dabei ist das Schaltglied
unmittelbar mit einem elektrischen Kontakt versehen, der bei
Auswölbung der Membran einen anderen Kontakt berührt und hier
durch einen elektrischen Stromkreis schließt.
Derartige mechanische Schalter leiden an den bekannten Nachtei
len wie Korrosion, Funkenbildung, etc.
Aus der Praxis sind jedoch auch Druckdosen bekannt, bei denen
der elektrische Kontakt berührungslos geschaltet wird. Der
elektrische Kontakt ist bei diesen Druckdosen ein Reed-Kontakt.
Die gummielastische Membran ist an ihrer Unterseite mit einem
Membranteller ausgestaltet, der auf einer einseitig eingespann
ten Blattfeder aufliegt. Von der Unterseite der Blattfeder
drückt eine einstellbare konische Schraubenfeder gegen die
Blattfeder, um die Schaltkraftschwelle zu bilden. Am Endbereich
des freien Endes der Blattfeder ist ein Permanentmagnet befe
stigt, so, daß er schräg oberhalb des Reed-Kontaktes angeordnet
ist.
Bei einer Druckerhöhung wird mittels der Membran eine Kraft ge
gen die Druckkraft der konischen Schraubenfeder ausgeübt. So
bald die mittels der Schraubenfeder eingerichtete Schaltkraft
schwelle überstiegen wird, wird die Membran soweit ausgelenkt,
daß die Blattfeder mit dem daranhängenden Permanentmagneten so
nahe an den Reed-Kontakt gelangt, daß dieser schaltet.
Die Druckdosen können auch als Differenzdruckdosen ausgebildet
sein, wobei zwei je unter Druck stehende Medien, z. B. Gase,
durch die Membran getrennt sind. Anwendungsfälle sind z. B.
Heizthermen, bei denen die Druckdose durch Erfassung der Drücke
vor und nach einem Gebläse erkennt, ob im Abgasweg Über- oder
Unterdruck herrscht.
Die Schaltkraftschwelle soll dabei Differenzdrücken im Bereich
von einigen wenigen Pascal bis zu einigen hundert Pascal entsprechen.
Bei derart niedrigen Drücken und folglich geringen
Schaltkraftschwellen (die Membran einer typischen Druckdose für
Heiztherme hat einen Durchmesser von ca. fünf Zentimetern und
folglich eine Fläche von ca. etwa 20 Quadratzentimetern) sind
die einzelnen konstruktiven Elemente, insbesondere die Feder
einrichtungen, sehr filigran und empfindlich. Das Einstellen
der Schaltkraftschwelle erfolgt bei der bekannten Druckdose in
mehreren Stufen. Dabei ist sowohl die Lage und folglich Vor
spannkraft der konischen Schraubenfeder einstellbar als auch
auch die Relativlage des Reed-Kontaktes zum Permantentmagneten.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, eine
Anordnung zum berührungslosen Schalten eines elektrischen Kon
taktes sowie ein hiermit ausgestattetes Druckmeßgerät anzuge
ben, die bei einfacher Konstruktion hohen Anforderungen an die
Schaltgenauigkeit entsprechen.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Anordnung zum be
rührungslosen Schalten eines elektrischen Kontaktes dadurch ge
löst, daß die Blattfeder in der Ruheposition so angeordnet ist,
daß deren Federkraft die vorbestimmte Schaltkraftschwelle bil
det, so daß die Federeinrichtung durch die Blattfeder gebildet
ist.
Bei dem eingangs genannten Druckmeßgerät wird die Aufgabe da
durch gelöst, daß eine solche Schaltanordnung enthalten ist,
wobei die Membran mit dem Schaltglied gekoppelt ist.
Dadurch, daß zur Einstellung der Schaltkraftschwelle nur eine
Feder, nämlich die bewegliche Blattfeder vorgesehen wird, ist
der konstruktive Aufbau insgesamt vereinfacht. Aufgrund der geringeren
Anzahl an mechanischen Bauteilen sind die insgesamt
auftretenden Reibungshysteresen aufgrund von Lagerung und Kupp
lung der Bauteile geringer. Folglich ergibt sich eine hohe
Schaltgenauigkeit.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Blattfeder in der Ruhepo
sition mittels eines ortsfesten Anschlages vorgespannt ist.
Auf diese Weise wird zum einen eine feste und ortsgenaue Ruhe
position der Blattfeder eingerichtet. Gleichzeitig läßt sich
die Vorspannung zur Einrichtung der Schaltkraftschwelle nutzen.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Blattfeder mittels
des ortsfesten Anschlages so vorgespannt ist, daß die Blattfe
der in ihrer Ruhelage im wesentlichen keine Kraft auf das
Schaltglied ausübt.
Auf diese Weise ist das Schaltglied in der Ruheposition nicht
von Vorspannkräften beaufschlagt. Bei Anwendung in einer Druck
dose wird folglich vermieden, daß die Membran ständig mit einer
Vorspannung beaufschlagt wird, wie dies bei der Vorspannung
durch die oben beschriebene konische Schraubenfeder der Fall
ist.
Insgesamt ist es besonders bevorzugt, wenn die Blattfeder rei
bungsfrei beweglich gelagert ist, wenn also bei einer Auslen
kung durch das Schaltglied im wesentlichen keine Reibungskräfte
zu überwinden sind. Durch die folglich im wesentlichen nicht
auftretenden Reibungshysteresen ergibt sich insgesamt eine sehr
hohe Schaltgenauigkeit.
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Blattfeder einseitig einge
spannt ist und wenn der elektrische Kontakt in der Nähe ihres
freien Endes angeordnet ist.
Hierdurch ergibt sich eine einfache Konstruktion der Einspan
nung der Blattfeder. Diese kann folglich nach dem Prinzip eines
einfach eingespannten Biegebalkens dimensioniert werden. Die
Bewegung eines solchen Federgelenks ist generell reibungsfrei.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Blattfeder unter einem
spitzen Winkel < 0° zu einer Querebene eingespannt ist, die et
wa senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schaltgliedes ausgerich
tet ist.
Auf diese Weise läßt sich in einer generell rechtwinklig zu der
Querebene ausgerichteten Druckdose vergleichsweise einfach eine
Vorspannung für die Blattfeder einrichten.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Endbereich des frei
en Endes der Blattfeder mittels eines Anschlages etwa parallel
zu der Querebene ausgerichtet ist.
Auf diese Weise läßt sich der Anschlag zum einen konstruktiv
besonders leicht in die Anordnung integrieren. Zum anderen kann
erreicht werden, daß auch das Schaltglied unter einem nahezu
senkrechten Winkel an der Blattfeder angreifen kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Blattf
eder an dem freien Ende eines auskragenden elastischen Trag
elements festgelegt.
Auf diese Weise ergibt sich in bezug auf die Einstellbarkeit
der Schaltkraftschwelle mittels der Blattfeder eine größtmögli
che Flexibilität.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Federrate des Trage
lementes wesentlich größer ist als die Federrate der Blattfe
der.
Auf diese Weise wird gewährleistet, daß für die zum Einrichten
der Schaltkraftschwelle erforderliche Kraft im wesentlichen al
lein die Federrate der Blattfeder maßgeblich ist.
Ferner ist es dabei besonders bevorzugt, wenn das Tragelement
eine elektrische Leiterplatte ist.
Eine Leiterplatte ist in einer Anordnung zum berührungslosen
Schalten eines elektrischen Kontaktes und insbesondere in einem
Druckmeßgerät generell meist ohnehin vorhanden. Ferner hat eine
solche Platine mit einer Materialstärke im Bereich von wenigen
Millimetern eine wesentliche größere Federrate als eine typi
sche Blattfeder.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das freie Ende der
Blattfeder und das freie Ende des Tragelementes bzw. der Lei
terplatte in entgegengesetzte Richtungen weisen.
Auf diese Weise kann die Anordnung besonders kompakt ausgebil
det werden.
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Anordnung Mittel zum Verstel
len der Auslenkung des freien Endes des Tragelementes aufweist.
Auf diese Weise läßt sich die Vorspannung der Blattfeder auf
besonders einfache Weise mittelbar durch Verstellen der Auslen
kung des freien Endes des Tragelementes einstellen.
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Blattfeder Mittel zum berüh
rungslosen Schalten des elektrischen Kontaktes aufweist.
Zwar ist es generell denkbar, daß die Blattfeder selbst auf
grund ihrer Auslenkung einen elektrischen Kontakt berührungslos
schaltet. Vorzugsweise ist an der Blattfeder jedoch ein Perma
nentmagnet vorgesehen, der z. B. einen Reed-Kontakt schalten
kann. In diesem Fall sollte der Werkstoff der Blattfeder nicht
magnetisch sein. Anstelle des Reed-Kontaktes kann bspw. auch
ein Hall-Sensor vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Blatt
feder einseitig eingespannt und das Schaltglied greift im Be
reich zwischen dem Endbereich des freien Endes und der Ein
spannstelle an.
Auf diese Weise kann die Schaltanordnung insgesamt besonders
kompakt ausgebildet werden, insbesondere bei Druckdosen, bei
denen das Schaltglied, also der Membranteller in der Regel zen
tral angeordnet ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der bei
gefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach
stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen in der Zeichnung:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsge
mäßen Schaltanordnung;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie
II-II von Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische, teilweise weggeschnittene An
sicht einer Druckdose mit einer erfindungsgemäßen
Schaltanordnung von schräg oben; und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Druckdose der Fig.
3 von schräg unten.
In Fig. 1 ist eine Anordnung zum berührungslosen Schalten eines
elektrischen Kontaktes generell mit 10 bezeichnet.
Die Schaltanordnung 10 dient zum berührungslosen Schalten eines
elektrischen Reed-Kontaktes 12, der ortsfest angeordnet ist.
Ein Schaltvorgang wird ausgelöst mittels eines Schaltgliedes
14, das vorzugsweise aus Kunststoff besteht. Das Schaltglied 14
ist in Fig. 1 als ein Membranteller 14 dargestellt, der mit ei
ner elastisch verformbaren Membran 16 verbunden ist. Die Mem
bran 16 trennt einen Druckraum 18 von einem Druckraum 20. Das
Schaltglied 14 ist an der Membran 16 auf der dem Druckraum 20
zugewandten Seite festgelegt.
Sobald der Druck in dem Druckraum 18 größer ist als im Druck
raum 20, wird die Membran 16 und damit das Schaltglied 14 zum
Druckraum 20 hin ausgelenkt. Dies ist in Fig. 1 schematisch
durch einen Pfeil 17 angedeutet, der zum einen die Bewegungs
richtung des Schaltgliedes 14 dargestellt, als auch die Schalt
kraft, die aufgrund der Fläche der Membran auf das Schaltglied
14 ausgeübt wird.
Die Anordnung 10 weist ferner einen ortsfesten Träger 22 auf,
der beispielsweise durch ein Gehäuse gebildet sein kann.
An dem Träger 22 ist eine Leiterplatte 24 festgelegt.
Der Reed-Kontakt 12 ist auf der Oberseite der Leiterplatte 24
festgelegt und elektrisch mit Leiterbahnen der Leiterplatte 24
verbunden (nicht dargestellt). Es versteht sich, daß die Lei
terplatte weitere elektrische Bauelemente und Schaltkreise auf
weisen kann, um ein Öffnen und Schließen des Reed-Kontaktes 12
geeignet auszuwerten. Alternativ kann die Leiterplatte auch le
diglich die Verbindung zu Außenkontakten herstellen, wie es
nachstehend noch erläutert werden wird.
Die Leiterplatte 24 ist nach der Art eines einseitig einge
spannten Balkens (Kragarms) festgelegt.
Ein freies Ende 32 der Leiterplatte 24 ist folglich verschwenk
bar, wie es durch einen Pfeil 25 angedeutet ist.
Die Leiterplatte 24 weist im Bereich der Einspannstelle 26 ein
Loch 28 oder eine sonstige, schwächende Aussparung auf. Hier
durch wird ein Drehpunkt 30 für die Bewegungen des freien Endes
32 nahe an der Einspannstelle 26 eingerichtet.
An der Oberseite des Endbereiches des freien Endes 32 der Lei
terplatte 24 ist ein Einspannblock 34 festgelegt, der vorzugs
weise aus Kunststoff besteht. Die Oberseite 36 des Einspann
blocks 34 ist unter einem Winkel 37 von 2° bis 45°, insbesonde
re ca. 5° geneigt.
Auf der Oberseite 36 ist eine einlagige, in der Draufsicht etwa
rechteckige Blattfeder 38 einseitig eingespannt. Das freie Ende
40 der Blattfeder 38 weist dabei in die entgegengesetzte Rich
tung wie das freie Ende 32 der Leiterplatte 24.
Die durch die einseitige Einspannung der Blattfeder 38 einge
richtete Beweglichkeit ist schematisch bei 41 gezeigt.
In einem mittleren Bereich 42 des freien Endes 40 ist die
Blattfeder 38 mit einem zentralen Loch 44 versehen. Durch das
Loch 44 greift ein nach unten weisender Zapfen 46 des Schalt
gliedes 14. Die Unterseite des Schaltgliedes 14 ist ferner ko
nisch zulaufend ausgebildet, so daß die Oberseite der Blattfe
der 38 nur punkt- bzw. kreislinienförmig berührt wird.
Ein Endbereich 48 des freien Endes 40 der Blattfeder 38 liegt
in einer Ruheposition, die in durchgezogenen Linien in Fig. 1
gezeigt ist, an der Unterseite eines ortsfesten Anschlages 50
an. Der Anschlag 50 kann einstückig mit dem ortsfesten Träger
22 ausgebildet sein.
Die Lage des Anschlages 50 ist so gewählt, daß die Blattfeder
38 in der Ruheposition vorgespannt ist. Ferner liegt die Ober
seite des mittleren Bereiches 42 der Blattfeder in der Ruhepo
sition direkt unterhalb der Unterseite des Schaltgliedes 14,
und zwar so, daß die Membran 16 gegenüber ihrer entspannten
Grundposition nicht ausgelenkt ist.
An der Unterseite des Endbereiches 48 ist ein Permanentmagnet
52 festgelegt.
In der Ruheposition der Blattfeder 38 ist die Unterseite des
Permanentmagneten 52 von der Oberseite des Reed-Kontaktes um
einen Schaltabstand 54 beabstandet.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, liegt die Mitte des Reed-
Kontaktes 12 gegenüber der Mitte des Permanentmagneten 52 um
eine Entfernung 62 versetzt. Durch den seitlichen Versatz 62
wird gewährleistet, daß der Reed-Kontakt 12 immer von Feldlini
en des magnetischen Feldes des Permanentmagneten 52 einer vor
gegebenen Richtung beaufschlagt wird.
Bei einem Versatz des Schaltgliedes 14 in die Bewegungsrichtung
17 wird das freie Ende 48 aus der in Fig. 1 gezeigten Ruheposi
tion in die gestrichelt gezeigte Schaltposition 48' bewegt. Die
dabei zurückgelegte Wegstrecke ist bei 56 gezeigt.
In der Schaltpositon 48' ist der Permanentmagnet 52 so nahe an
den Reed-Kontakt 12 herangeführt, daß letzterer geschaltet
wird.
Zum Bewegen der Blattfeder 38 aus der Ruheposition in die
Schaltposition 48' muß mittels der Membran 16 eine Kraft 17
aufgebracht werden, die die Kraft 51 (= Schaltkraftschwelle)
übersteigt, die durch die Vorspannung der Blattfeder 38 einge
richtet ist. Hierdurch wird vermieden, daß ein Schaltvorgang
bereits bei minimalen Druckdifferenzen zwischen den Druckräumen
18, 20 oder unabsichtlich durch Erschütterungen etc. ausgelöst
wird.
An dem Träger 22 ist eine Einstellschraube 58 gelagert, die an
der Unterseite des freien Endes 32 der Leiterplatte 24 an
greift. Durch ein Einschrauben der Einstellschraube 58 in Rich
tung 59 wird das freie Ende 32 der Leiterplatte 24 in der Bewe
gungsrichtung 25 nach oben ausgelenkt. Hierdurch wird die ein
gespannte Seite der Blattfeder 38 relativ zu dem Anschlag 50
versetzt, so daß die Vorspannung der Blattfeder 38 erhöht wird.
Mit anderen Worten läßt sich durch Verstellen der Einstell
schraube 58 die Vorspannung der Blattfeder 38 einstellen. Dabei
wird aufgrund des Anschlages 50 die Ruheposition des Endberei
ches 48 des freien Endes 40 der Blattfeder 38 nicht verändert.
Bei der Schwenkbewegung des freien Endes 32 um den Drehpunkt 30
wird der mittlere Bereich 42 des freien Endes 40 der Blattfeder
38 ebenfalls kaum seine axiale Position verändern. Folglich
führt eine Verstellung der Vorspannung der Blattfeder 38 im we
sentlichen nicht zu einer veränderten Ausgangsbelastung der
Membran 16. Somit wird durch Verstellen der Vorspannung der
Blattfeder 38 die Kinematik der Schaltanordnung 10 im übrigen
nicht verändert.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist auch die Blattfeder 38 im Be
reich ihrer Einspannstelle mit seitlichen Aussparungen 60 ver
sehen. Die Größe und Anordnung der Aussparungen 60 beeinflußt
die Federrate der Blattfeder 38. Durch die Aussparungen 60 wird
folglich eine Grundfederrate und folglich eine gewisse Grund
vorspannung der Blattfeder 38 in der Ruheposition eingestellt.
Die Vorspannung der Blattfeder 38 kann, ausgehend von der
Grundvorspannung, mittels der Einstellschraube 58 fein einge
stellt werden.
Die Fig. 3 und 4 zeigen jeweils ein Druckmeßgerät in Form einer
Druckdose 70 mit einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung. Ele
mente, die die gleiche Funktion besitzen wie bei der schemati
schen Darstellung einer Schaltanordnung in den Fig. 1 und 2,
sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Die Druckdose 70 weist ein Oberteil 72 und ein Unterteil 74
auf, zwischen denen die Membran 16 eingespannt ist. Folglich
wird zwischen dem Oberteil 72 und der Membran 16 ein oberer
Druckraum 18 eingerichtet. Unterhalb der Membran 16 befindet
sich der zweite Druckraum 20. Das Oberteil 72 und das Unterteil
74 sind Kunststoffspritzgußteile. Das Unterteil 74 bildet den
ortsfesten Träger 22 sowie den Anschlag 50.
Ferner ist zu erkennen, daß die Einstellschraube 58 als einfa
che Madenschraube ausgebildet ist, die in das Unterteil 74 ein
geschraubt ist.
An dem Unterteil 74 sind ferner Aussparungen vorgesehen, gegen
über denen zwei Kontakte 76 vorstehen, die mit Leiterbahnen der
Leiterplatte 24 verbunden sind (nicht dargestellt).
Ferner ist zu erkennnen, daß die Blattfeder 38 in ihrem Endbe
reich 48 mit Rastmitteln 78 zur Aufnahme des Permanentmagneten
52 versehen ist. Hierdurch wird der Permanentmagnet 52 in eine
feste Position eingerastet. Die erfindungsgemäße Anordnung 10
sowie die Druckdose 70 lassen sich vollautomatisch montieren
und justieren.
Die Position des Permanentmagneten 52 wird vorzugsweise ermit
telt durch eine Kennlinie von Schaltabstand 54 über Mittenver
satz 62 der Anordnung von Permanentmagnet 52 und Reed-Kontakt
12.
Sofern kein Anschlag 50 vorhanden ist, wird durch ein Einstel
len der Einstellschraube 58 der Permanentmagnet 52 am freien
Ende 40 der Blattfeder 38 dem Reed-Kontakt 12 entweder angenä
hert oder von diesem wegbewegt. Hierdurch kann der Schaltab
stand 54 verringert oder vergrößert werden. Damit läßt sich die
Schaltkraftschwelle bzw. der Schaltdruck auf einfache Weise
einstellen.
Der Drehpunkt des freien Endes 32 der Leiterplatte 24 läßt sich
durch die Lage des Loches 28 (oder durch die Lage entsprechen
der seitlicher Aussparungen) und folglich durch Verengung der
Gelenkbreite festlegen. Je nach Abstand des Drehpunktes 30 von
der Einstellschraube 58 ist die Einstellempfindlichkeit gering
oder hoch.
Wie oben erwähnt, bestimmen die Aussparungen 60 die Federrate
der Blattfeder 38. Für unterschiedliche Anwendungsfälle kann
die gleiche Ausgangsblattfeder durch Vorsehen unterschiedlich
großer Aussparungen 60 (oder eines entsprechenden Loches) verwendet
werden. Hierdurch kann die Schaltcharakteristik der
Druckdose 70 den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden.
Die Kopplung zwischen Schaltglied 14 und Blattfeder 38 kann
auch so erfolgen, daß anstelle eines Loches 44 in der Blattfe
der 38 eine Mulde vorgesehen wird, in die der als Spitzenlager
ausgebildete Zapfen 46 greift.
Generell läßt sich die gesamte Baugruppe aus Blattfeder 38,
Permanentmagnet 52, Einspannblock 34, und dem freien Ende 32
der Leiterplatte 24 im wesentlichen reibungsfrei bewegen. Fer
ner ist zur Einstellung der Schaltkraftschwelle die Einstell
schraube 58 vorgesehen. Der Reed-Kontakt 12 ist hingegen an der
Leiterplatte 24 ortsfest festgelegt.
Insgesamt läßt sich die erfindungsgemäße Druckdose 70 mit au
ßerordentlich wenigen Bauteilen realisieren. Daher treten keine
Reibungs- oder Koppelhysteresen auf. Die Schaltanordnung 10
läßt sich mit nur einer einzigen Einstellschraube 58 einstellen
und feinjustieren. Dabei wird von einer optimalen Relativlage
zwischen Permanentmagnet 52 und 12 ausgegangen, wie sie sich
durch eine Kennlinie von Schaltabstand 54 über Mittenversatz 62
ermitteln läßt.
Claims (16)
1. Anordnung (10) zum berührungslosen Schalten eines elektri
schen Kontaktes (12) mittels einer eine vorbestimmte
Schaltkraftschwelle übersteigenden Schaltkraft (17), mit
die Blattfeder (38) in der Ruheposition (48') so angeord net ist, daß deren Federkraft (51) die vorbestimmte Schaltkraftschwelle bildet, so daß die Federeinrichtung (38) durch die Blattfeder (38) gebildet ist.
- - einem Schaltglied (14), mittels dessen die Schalt kraft (17) ausgeübt wird,
- - einer bewegbaren Blattfeder (38), wobei das Schalt glied (14) zum Schalten an der Blattfeder (38) an greift, um die Blattfeder (38) von einer Ruhepositi on in eine Schaltposition (48') zu bewegen, und
- - einer Federeinrichtung (38), die derart angeordnet ist, daß deren Federkraft (51) die vorbestimmte Schaltkraftschwelle bildet,
die Blattfeder (38) in der Ruheposition (48') so angeord net ist, daß deren Federkraft (51) die vorbestimmte Schaltkraftschwelle bildet, so daß die Federeinrichtung (38) durch die Blattfeder (38) gebildet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Blattfeder (38) in der Ruheposition mittels eines ortsfe
sten Anschlages (50) vorgespannt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Blattfeder (38) mittels des ortsfesten Anschlages (50) so
vorgespannt ist, daß die Blattfeder (38) in ihrer Ruhelage
im wesentlichen keine Kraft auf das Schaltglied (14) aus
übt.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blattfeder (38) reibungsfrei beweglich
gelagert ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blattfeder (38) einseitig eingespannt
ist und daß der elektrische Kontakt (12) in der Nähe ihres
freien Endes (40) angeordnet ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blattfeder (38) unter einem spitzen Win
kel (37) größer 0° zu einer Querebene eingespannt ist, die
etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung (17) des Schaltglie
des (14) ausgerichtet ist.
7. Anordnung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Endbereich (48) des freien Endes (40) der Blattfe
der (38) mittels eines Anschlages (50) etwa parallel zu
der Querebene ausgerichtet ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blattfeder (38) an dem freien Ende (32)
eines auskragenden elastischen Tragelementes (24) festge
legt ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Federrate des Tragelementes (24) wesentlich größer ist als
die Federrate der Blattfeder (38).
10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Tragelement (24) eine elektrische Leiterplatte
(24) ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekenn
zeichnet, daß das freie Ende (40) der Blattfeder (38) und
das freie Ende (32) des Tragelementes (24) in entgegenge
setzte Richtungen weisen.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 8-11, gekennzeichnet
durch Mittel (58) zum Verstellen der Auslenkung des freien
Endes (32) des Tragelementes (24).
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blattfeder (38) Mittel (52) zum berüh
rungslosen Schalten des elektrischen Kontaktes (12) auf
weist.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Blattfeder (38) einseitig eingespannt
ist und daß das Schaltglied (14) im Bereich (42) zwischen
dem Endbereich des freien Endes (40) und der Einspannstel
le (34) der Blattfeder (38) angreift.
15. Druckmeßgerät mit wenigstens einem durch eine Membran (16)
abgetrennten Druckraum (18, 20), gekennzeichnet durch eine
Anordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 1-14, wobei die
Membran (16) mit dem Schaltglied (14) gekoppelt ist.
16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
vorbestimmte Schaltkraftschwelle einer Druckdifferenz im
Bereich zwischen einigen wenigen Pascal bis zu einigen
hundert Pascal entspricht.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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