DE102010041280B4

DE102010041280B4 - Pressure switching device with controllable reset element for diagnosing the functionality at applied working pressure

Info

Publication number: DE102010041280B4
Application number: DE201010041280
Authority: DE
Inventors: Sascha Pfister; Max Schmid
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Schweiz AG
Priority date: 2010-09-23
Filing date: 2010-09-23
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2030-09-24
Also published as: CH703841B1; DE102010041280A1; CH703841A2

Abstract

Druckschalteinrichtung mit einem Schaltelement (71, 72) und einer Druckkammer (3), welche mittels eines Anschlussstückes (21) an eine Arbeitsdruckquelle anschliessbar ist, wobei die Druckkammer (3) durch ein von einem anliegenden Arbeitsdruck (p) abhängiges, bewegliches und druckdicht ausgeführtes Stellglied (5) begrenzt ist, und wobei das Schaltelement (71, 72) ausserhalb der Druckkammer (3) angeordnet und über das Stellglied (5) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckschalteinrichtung ein elektrisch ansteuerbares Rückstellglied (9) zum möglichen Rückstellen des Stellglieds (5) bei anliegendem Arbeitsdruck (p) aufweist.Pressure switching device with a switching element (71, 72) and a pressure chamber (3), which can be connected to a working pressure source by means of a connecting piece (21), the pressure chamber (3) being designed to be movable and pressure-tight, depending on an applied working pressure (p) Actuator (5) is limited, and wherein the switching element (71, 72) is arranged outside the pressure chamber (3) and can be actuated via the actuator (5), characterized in that the pressure switch device has an electrically controllable reset element (9) for possible resetting of the Having actuator (5) when the working pressure (p) is applied.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckschalteinrichtung mit einem Schaltelement und einer Druckkammer, welche mittels eines Anschlussstücks an eine Arbeitsdruckquelle anschliessbar ist. Die Druckkammer ist durch ein von einem anliegenden Arbeitsdruck abhängiges, bewegliches und druckdicht ausgeführtes Stellglied begrenzt. Das Schaltelement ist ausserhalb der Druckkammer angeordnet und über das Stellglied betätigbar. Derartige Druckschalteinrichtungen werden auch als Druckschalter bezeichnet.The invention relates to a pressure switching device with a switching element and a pressure chamber, which can be connected by means of a connection piece to a working pressure source. The pressure chamber is limited by a dependent of an applied working pressure, movable and pressure-tight executed actuator. The switching element is arranged outside the pressure chamber and actuated via the actuator. Such pressure switching devices are also referred to as a pressure switch.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 3321 561 A1 ist eine Schaltvorrichtung für einen Temperatur- oder Druckschalter bekannt. Die Schaltvorrichtung weist in einem Gehäuse einen Schnappschalter mit einem Kontaktniet auf, der durch eine Kontaktfeder stets gegen einen von zwei Festkontakten gehalten wird. Die Betätigung des Schnappschalters erfolgt durch einen Betätigungshebel, welcher von einem Stößel verstellt wird. Zur Rückstellung des Stößels dient eine Druckfeder, die sich auf dem Betätigungshebel oberhalb des Stößels und an einer stirnseitigen Isolierstoffplatte des Gehäuses der Schaltvorrichtung abstützt.From the German patent application DE 3321 561 A1 a switching device for a temperature or pressure switch is known. The switching device has in a housing on a snap-action switch with a contact rivet, which is always held by a contact spring against one of two fixed contacts. The operation of the snap-action switch is effected by an actuating lever, which is adjusted by a plunger. To reset the plunger is a compression spring which is supported on the actuating lever above the plunger and on a front side insulating plate of the housing of the switching device.

Eine Druckschalteinrichtung reagiert auf Druckänderungen eines gasförmigen oder flüssigen Mediums der Arbeitsdruckquelle, wie z. B. in einer Rohrleitung. Dabei wird oft die mechanische Einwirkung des Mediums auf eine Membran oder auf einen Kolben verwendet, welche bzw. welcher bei Anstieg des Drucks ein Schaltelement betätigt. Die Position der Membran bzw. des Kolbens bleibt bei konstantem Druck unverändert. Aus Sicherheitsgründen wird typischerweise ein mechanisch betätigtes Schaltelement, wie z. B. ein Mikroschalter, verwendet, das kontaktbehaftet und folglich auch verschleissbehaftet ist.A pressure switching device responds to pressure changes of a gaseous or liquid medium of the working pressure source, such. B. in a pipeline. In this case, the mechanical action of the medium is often used on a membrane or on a piston, which or which actuates a switching element when the pressure increases. The position of the membrane or the piston remains unchanged at constant pressure. For safety reasons, a mechanically actuated switching element, such. As a micro switch, used, which is contact-related and therefore also subject to wear.

Um druckbeaufschlagte Rohrleitungen „sicher” unterbrechen zu können, ist eine sichere Erfassung des Rohrleitungsdrucks, das heisst eine sichere Erfassung eines Druckabfalls unter einen vorgegebenen Mindestdruckwert erforderlich. Der Bereich der Arbeitsdruckwerte liegt vorzugsweise im ein- oder zweistelligen Barbereich, wie z. B. bei 20 bar. Der Mindestdruckwert wird vorzugsweise auf die Hälfte des betriebsmässigen Arbeitsdruckwerts eingestellt, wie z. B. auf 10 bar.In order to be able to interrupt "safely" pressurized pipelines, a reliable detection of the pipeline pressure, that is, a reliable detection of a pressure drop below a predetermined minimum pressure value is required. The range of working pressure values is preferably in the one or two digit bar area, such. B. at 20 bar. The minimum pressure value is preferably set to one-half of the operating working pressure value, such as, for. B. to 10 bar.

Mit „sicher” ist hier gemeint, dass die technische Auslegung der hierzu erforderlichen Komponenten einschlägigen sicherheitstechnischen Anforderungen genügen muss. Zur Erfüllung der aktuell höchsten Sicherheitskategorie ist die Einhaltung der PL e nach EN ISO 1349-1; der SIL 3 nach EN 61508 oder 62061 für Maschinen nach der neusten Maschinenrichtlinien 2006/42/EG erforderlich. Dabei werden Komponenten benötigt, bei denen auch eine Diagnose der Funktionalität möglich ist.By "safe" is meant here that the technical design of the components required for this purpose must satisfy relevant safety requirements. To comply with the currently highest safety category, compliance with the PL e in accordance with EN ISO 1349-1; SIL 3 according to EN 61508 or 62061 is required for machines according to the latest Machinery Directive 2006/42 / EC. In this case, components are required in which a diagnosis of the functionality is possible.

Zur Erfüllung dieser sicherheitstechnischen Anforderungen wird gegenwärtig das Prinzip der diversitären Redundanz angewandt. Dies bedeutet, dass aus Redundanzgründen zwei Druckschalteinrichtungen zur Drucküberwachung einzusetzen sind, sodass bei Ausfall einer Druckschalteinrichtung noch eine weitere Druckschalteinrichtung zur Verfügung steht. Zum anderen müssen die Druckschalteinrichtungen von unterschiedlichen Herstellern stammen, um einen gleichzeitigen, systematischen Ausfall beider Druckschalteinrichtungen zu vermeiden. Hierbei wird angenommen, dass die Wahrscheinlichkeit für einen Doppelausfall sehr gering ist, wenn sich der Aufbau, die Konstruktion, die Entwicklung und die Herstellung unterscheiden.To fulfill these safety requirements, the principle of diversified redundancy is currently used. This means that for reasons of redundancy, two pressure switching devices are to be used for pressure monitoring, so that in the event of failure of a pressure-switching device, a further pressure-switching device is available. On the other hand, the pressure switching devices must come from different manufacturers in order to avoid a simultaneous, systematic failure of both pressure switching devices. It is assumed that the probability of a double failure is very small if the design, construction, development and manufacture differ.

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Druckschalteinrichtung anzugeben.It is thus an object of the present invention to provide an improved pressure switching device.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is solved by the subject matter of patent claim 1. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.

Erfindungsgemäss weist die Druckschalteinrichtung ein elektrisch ansteuerbares Rückstellglied zum möglichen Rückstellen des Stellglieds bei anliegendem Arbeitsdruck auf. Allgemein betrachtet weist die Druckschalteinrichtung somit ein ansteuerbares weiteres Stellglied zum zumindest mittelbaren Betätigen des zumindest einen Schaltelements auf.According to the invention, the pressure switching device has an electrically controllable return element for possible resetting of the actuator at applied working pressure. Generally considered, the pressure switching device thus has a controllable further actuator for at least indirect actuation of the at least one switching element.

Der Kern der Erfindung liegt darin, dass eine Überprüfung der Beweglichkeit des Stellglieds, das heisst der Funktion der Membran bzw. des Kolbens, nun auch dann möglich ist, wenn zumindest der vorgegebene Mindestdruckwert, insbesondere der Arbeitsdruckwert, an der Druckkammer der Druckschalteinrichtung anliegt und folglich das Schaltelement über das Stellglied betätigt ist. Bisher war eine Überprüfung der Beweglichkeit des Stellglieds nur dann möglich, wenn der Druck in der Druckkammer abfällt bzw. abgefallen ist, wie z. B. durch gezieltes Absenken des Drucks der Arbeitsquelle bzw. des Rohrleitungsdrucks unter den vorgegebenen Mindestdruckwert.The essence of the invention is that a check of the mobility of the actuator, that is the function of the membrane or the piston, is now also possible if at least the predetermined minimum pressure value, in particular the working pressure value, applied to the pressure chamber of the pressure switching device and consequently the switching element is actuated via the actuator. So far, a review of the mobility of the actuator was only possible if the pressure in the pressure chamber drops or has fallen off, such as. B. by targeted lowering of the pressure of the working source or the pipeline pressure below the predetermined minimum pressure value.

Zur Diagnose wird das Rückstellglied angesteuert, welches dann das Stellglied gegen den anliegenden Arbeitsdruck zurückbewegt, bis das mit dem Stellglied mechanisch zusammenwirkende Schaltelement seinen Schaltzustand ändert, als ob der anliegende Druck den vorgegebenen Mindestdruckwert unterschritten hätte. Auf diese Weise kann die gesamte sicherheitstechnische Kette vom Stellglied bis zum Schaltelement überprüft werden. Anderenfalls liegt ein Fehler vor, wie z. B. der Ausfall des Schaltelementes, ein Verklemmen des Stellgliedstössels oder des Stellglieds. Das Schaltelement kann dabei ein Öffner oder Schliesser sein.For diagnosis, the return member is actuated, which then moves the actuator back against the applied working pressure until the mechanically interacting with the actuator switching element changes its switching state, as if the applied pressure would have fallen below the predetermined minimum pressure value. In this way, the entire safety chain from the actuator to be checked to the switching element. Otherwise there is an error, such. As the failure of the switching element, jamming of the actuator tappet or the actuator. The switching element can be an opener or closer.

Mögliche Gründe für den Ausfall eines Schaltelements können z. B. ein Verkleben oder Verschweissen der Schaltkontakte des Schaltelements sein. Ein weiterer Grund ist z. B. eine Kontaktverschmutzung mit hochohmigem Übergang trotz „geschlossener” Schaltkontakte.Possible reasons for the failure of a switching element can, for. B. gluing or welding of the switching contacts of the switching element. Another reason is z. B. contact contamination with high-impedance transition despite "closed" switch contacts.

Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, dass auf eine zweite Druckschalteinrichtung und deren sicherheitsrelevante Verschaltung untereinander verzichtet werden kann.The particular advantage of the invention is that can be dispensed with each other on a second pressure switching device and their safety-related interconnection.

Das Rückstellglied kann ein elektrisch ansteuerbarer Aktor sein, wie z. B. ein Hubmagnet, ein Zugmagnet, ein Servomotor oder ein sogenannter ECA (für elektrochemischer Aktor). Er kann alternativ ein pneumatischer oder hydraulischer Aktor sein, wie z. B. ein Hydraulik- oder Druckluftkolben, sein.The return member may be an electrically controllable actuator, such. As a solenoid, a pull magnet, a servo motor or a so-called ECA (for electrochemical actuator). He may alternatively be a pneumatic or hydraulic actuator, such as. B. a hydraulic or pneumatic piston to be.

Insbesondere ist das Stellglied durch Federkraft vorspannbar, sodass das Schaltelement bei Erreichen eines vorgegebenen Mindestdruckwerts betätigbar ist. Vorzugsweise wird die Vorspannung durch ein Federelement, wie z. B. über eine Zylinder- oder Tellerfeder, erreicht. Die Druckschalteinrichtung kann auch Mittel zum Einstellen des Mindestdruckwerts aufweisen, wie z. B. eine Stellschraube zum Einstellen des Vorspannweges bei dem Federelement.In particular, the actuator is biased by spring force, so that the switching element is actuated upon reaching a predetermined minimum pressure value. Preferably, the bias voltage by a spring element, such. B. over a cylinder or plate spring achieved. The pressure switching device may also include means for adjusting the minimum pressure value, such. B. an adjusting screw for adjusting the Vorspannweges in the spring element.

Nach einer Ausführungsform weist das Rückstellglied eine in einem Gehäuse der Druckschalteinrichtung aufgenommene Tauchspule auf. Das Rückstellglied weist einen Rückstellstössel auf, der im Gehäuse beweglich aufgenommen ist und durch die Tauchspule hindurchgeführt ist. Der Rückstellstössel weist einen Tauchanker sowie ein Schaltbetätigungsteil zum Betätigen des Schaltelements auf.According to one embodiment, the restoring member has a plunger coil accommodated in a housing of the pressure-switching device. The return member has a reset ram, which is movably received in the housing and passed through the plunger coil. The reset ram has a plunger armature and a shift operating part for actuating the switching element.

Die Kombination aus Tauchspule und Tauchanker kann auch als Tauchspulenmagnet, Zug- oder Hubmagnet bezeichnet werden. Der Tauchanker ist derart ausgestaltet, dass zumindest ein Teil des Tauchankers bei bestimmungsgemässer elektrischer Erregung der Tauchspule in die Tauchspule hineingezogen wird, um das Stellglied zurückzustellen.The combination of plunger coil and plunger can also be referred to as coil solenoid, pull or solenoid. The plunger armature is designed in such a way that at least part of the plunger armature is drawn into the plunger coil in the event of proper electrical excitation of the plunger coil in order to reset the actuator.

Der Vorteil liegt hier in der einfachen Integration eines elektrisch ansteuerbaren Rückstellglieds in der Druckschalteinrichtung. Der Tauchanker ist in Bezug auf die Längsrichtung des Rückstellstössels vorzugsweise etwa mittig angeordnet. Er ist aus einem magnetisierbaren Werkstoff, vorzugsweise aus Eisen oder Stahl, hergestellt. Er ist weiterhin in seinen geometrischen Abmessungen derart auf die Abmessungen der Tauchspule abgestimmt, dass der Tauchanker entgegen der Betätigungsrichtung des Stellglieds bewegt wird. Zudem ist der gesamte elektrisch erregbare magnetische Kreis des Rückstellglieds so bemessen, dass die daraus resultierende elektromagnetische Kraft und die Vorspannkraft des Federelements, welche gemeinsam die Rückstellkraft bilden, sicher gross genug sind, um die bei einem vorgegebenen maximalen Arbeitsdruckwert auf das Stellglied wirkende Stellkraft zu überwinden.The advantage here lies in the simple integration of an electrically controllable reset element in the pressure switching device. The plunger armature is preferably arranged approximately centrally with respect to the longitudinal direction of the return plunger. It is made of a magnetizable material, preferably made of iron or steel. He is further tuned in its geometric dimensions to the dimensions of the plunger coil that the plunger is moved counter to the direction of actuation of the actuator. In addition, the entire electrically energizable magnetic circuit of the return member is dimensioned so that the resulting electromagnetic force and the biasing force of the spring element, which together form the restoring force, are certainly large enough to overcome the force acting on the actuator at a predetermined maximum operating pressure force ,

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rückstellstossel zugleich ein mit dem Stellglied mechanisch zusammenwirkender Stellgliedstössel zur Betätigung des Schaltelements. Dadurch ist in besonders vorteilhafter Weise eine äusserst kompakte, zugleich mechanisch einfach herstellbare und wegen der geringen Komponentenzahl eine äusserst zuverlässige Druckschalteinrichtung realisierbar.According to a preferred embodiment, the reset trigger is at the same time an actuator plunger mechanically cooperating with the actuator for actuating the switching element. As a result, in a particularly advantageous manner, an extremely compact, at the same time mechanically easy to produce and due to the small number of components an extremely reliable pressure switching device can be realized.

Vorzugsweise weist das Schaltelement zumindest ein Schaltkontaktpaar auf, wie z. B. zwei. Durch entsprechende Reihen- oder Parallelschaltung erhöht sich die Zuverlässigkeit des Schaltelements. Alternativ oder zusätzlich kann die Druckschalteinrichtung zwei oder mehr Schaltelemente, wie z. B. zwei Mikroschalter, aufweisen, die zur Erhöhung der Schaltzuverlässigkeit in Reihe oder parallel geschaltet werden. Alternativ können das Schaltelement bzw. die Schaltelemente berührungslos arbeitende, elektronische Schaltelemente sein, wie z. B. Gabellichtschranken, induktive Näherungsschalter und dergleichen, aufweisen. Jedoch ist in einem solchen Fall eine redundante Auslegung der Auswerteelektronik, wie z. B. mittels zweier Prozessoren, erforderlich.Preferably, the switching element has at least one pair of switching contact, such. Two. By appropriate series or parallel connection increases the reliability of the switching element. Alternatively or additionally, the pressure switching device, two or more switching elements, such. B. two micro-switches, which are connected to increase the switching reliability in series or in parallel. Alternatively, the switching element or the switching elements may be non-contact electronic switching elements, such. As fork light barriers, inductive proximity switches and the like, have. However, in such a case, a redundant design of the evaluation, such. B. by means of two processors required.

Die Erfindung wird anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to the following exemplary embodiments. Show

1–3 eine erste Ausführungsform einer Druckschalteinrichtung gemäss der Erfindung bei unterschiedlichen Betriebszuständen, 1 - 3 a first embodiment of a pressure switching device according to the invention in different operating conditions,

4–6 eine zweite Ausführungsform einer Druckschalteinrichtung gemäss der Erfindung bei unterschiedlichen Betriebszuständen, und 4 - 6 a second embodiment of a pressure switching device according to the invention in different operating conditions, and

7–9 eine dritte, bevorzugte Ausführungsform einer Druckschalteinrichtung gemäss der Erfindung bei unterschiedlichen Betriebszuständen. 7 - 9 a third, preferred embodiment of a pressure switching device according to the invention in different operating conditions.

1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Druckschalteinrichtung 1 gemäss der Erfindung im drucklosen Betriebszustand. Die gezeigte beispielhafte Druckschalteinrichtung 1 weist ein zweigeteiltes Gehäuse 2 mit einem Anschlussstück 21 zum Anschliessen der Druckschalteinrichtung 1 an eine nicht weiter gezeigte Arbeitsdruckquelle und mit einem zweiten daran angrenzenden Gehäuseteil 22 auf. Zum Anschliessen weist das Anschlussstück 21 beispielhaft ein Aussengewinde 25 auf. Mit dem Bezugszeichen 3 ist eine Druckkammer 3 bezeichnet, die durch ein von einem anliegenden Arbeitsdruck p abhängiges, bewegliches und druckdicht ausgeführtes Stellglied 5 in Form einer Membran begrenzt ist. Mit dem Bezugszeichen 4 ist der Innenraum des Gehäuses 2 bezeichnet, der druckmässig von der Druckkammer 3 getrennt und im Wesentlichen druckfrei ist. 1 shows a first embodiment of a pressure switching device 1 according to the invention in the pressureless operating state. The exemplary pressure-switching device shown 1 has a two-part housing 2 with a connector 21 for connecting the pressure switching device 1 to a not further shown working pressure source and with a second adjoining housing part 22 on. To connect, the connector has 21 an example of an external thread 25 on. With the reference number 3 is a pressure chamber 3 denoted by a dependent of an applied working pressure p, movable and pressure-tight executed actuator 5 is limited in the form of a membrane. With the reference number 4 is the interior of the case 2 referred to, the pressure from the pressure chamber 3 separated and essentially free of pressure.

Weiterhin weist die Druckschalteinrichtung 1 ein auf einem Schaltungsträger 30 angeordnetes Schaltelement 71 auf, welches ausserhalb der Druckkammer 3 angeordnet ist und über das Stellglied 5 betätigbar ist. Im vorliegenden Beispiel liegt die Membran 5 an einem Stellgliedstössel 73 an, sodass die Stellbewegung der Membran 5 bei Druckänderungen in Betätigungsrichtung mittelbar auf das Schaltelement 71 übertragen werden kann. Das gezeigte Schaltelement 71 ist beispielhaft ein Mikroschalter. Zur Schaltbetätigung weist dieser einen Schaltknopf 70 auf, welcher einem rechten Ende des Stellgliedstössels 73 gegenüberliegt. Letzterer ist weiter mittels eines Federelements 8 zur Aufbringung einer Federvorspannkraft F vorgespannt. Dadurch ist ein Mindestdruckwert einstellbar, bei dem das Schaltelement 71 betätigt wird. Mit dem Bezugszeichen 24 ist ein gehäusefester Federbock und mit 74 ein Anschlag für das Federelement 8 bezeichnet. Im gezeigten drucklosen Zustand der Arbeitsdruckquelle befindet sich das Stellglied 5 in der linken Position, bedingt durch eine Eigenvorspannung der gezeigten Membran 5 und insbesondere durch die Vorspannkraft F des Federelements B. Das Schaltelement 71 wird folglich auch nicht betätigt.Furthermore, the pressure switching device 1 one on a circuit carrier 30 arranged switching element 71 on which outside the pressure chamber 3 is arranged and over the actuator 5 is operable. In the present example, the membrane is located 5 on an actuator tappet 73 so that the adjusting movement of the membrane 5 at pressure changes in the direction of actuation indirectly to the switching element 71 can be transferred. The switching element shown 71 is an example of a micro-switch. For switching operation, this has a switch button 70 on which a right end of the actuator tappet 73 opposite. The latter is further by means of a spring element 8th biased to apply a spring biasing force F. Thereby, a minimum pressure value is adjustable, wherein the switching element 71 is pressed. With the reference number 24 is a fixed housing spring and with 74 a stop for the spring element 8th designated. In the illustrated pressureless state of the working pressure source is the actuator 5 in the left position, due to a self-bias of the membrane shown 5 and in particular by the biasing force F of the spring element B. The switching element 71 is therefore not operated.

Erfindungsgemäss weist die Druckschalteinrichtung 1 nun ein Rückstellglied 9 zum möglichen Rückstellen des Stellglieds 5 bei anliegendem Arbeitsdruck p auf. Dieses Rückstellglied 9 ist im vorliegenden Beispiel gleichfalls auf dem Schaltungsträger 30 angeordnet. Es weist einen Rückstellstössel 91 auf, der parallel zum Stellgliedstössel 73 angeordnet ist. Im gezeigten Betriebszustand der Druckschalteinrichtung 1 ist das Rückstellglied 9 nicht angesteuert, sodass dessen Rückstellstössel 91 nicht in die Rückstellrichtung, das heisst entgegengesetzt zur Betätigungsrichtung des Stellgliedes 5 bzw. des Stellgliedstössels 73, ausgefahren ist.According to the invention, the pressure-switching device 1 now a reset element 9 for possible reset of the actuator 5 at applied working pressure p on. This return member 9 is in the present example also on the circuit carrier 30 arranged. It has a reset ram 91 on, which is parallel to the actuator tappet 73 is arranged. In the illustrated operating state of the pressure switching device 1 is the reset element 9 not activated, so that its return plunger 91 not in the return direction, that is opposite to the actuation direction of the actuator 5 or the actuator tappet 73 , is extended.

2 zeigt die erfindungsgemässe Druckschalteinrichtung 1 für den Fall, dass der Druck p der Arbeitsdruckquelle einen Druckwert aufweist, der den vorgegebenen bzw. voreingestellten Mindestdruckwert der Druckschalteinrichtung 1 übersteigt. Dadurch wird das Stellglied 5 bzw. die Membran 5 durch die auf das Stellglied 5 wirkende Stellkraft S nach rechts in Betätigungsrichtung bewegt. Der Stellweg wird zugleich auf den Stellgliedstössel 73 übertragen, dessen rechtes Ende dann den Schaltknopf 70 und somit das Schaltelement 71 betätigt. 2 shows the inventive pressure switching device 1 in the event that the pressure p of the working pressure source has a pressure value which is the predetermined or preset minimum pressure value of the pressure-switching device 1 exceeds. This will be the actuator 5 or the membrane 5 through the on the actuator 5 acting force S moves to the right in the direction of actuation. The travel is also on the actuator tappet 73 transferred, whose right end then the switch button 70 and thus the switching element 71 actuated.

3 zeigt die erfindungsgemässe Druckschalteinrichtung 1 im Diagnosefall. Obwohl weiterhin der Arbeitsdruck p anliegt, wird nun bei der gezeigten Ansteuerung des Rückstellgliedes 9 das Stellglied 5 bzw. die Membran 5 wieder in die im Wesentlichen dem drucklosen Betriebszustand des Stellgliedes 5 entsprechenden Betriebszustand zurückgestellt. Die bei der Ansteuerung des Rückstellgliedes 9 über den Rückstellstössel 91 übertragene Aktorkraft A bildet zusammen mit der gleichgerichteten Federvorspannkraft F die letztlich gegen die Stellkraft S wirkende Rückstellkraft R. Letztere ist betragsmässig deutlich grösser, um das Stellglied 5 sicher zurückstellen zu können. 3 shows the inventive pressure switching device 1 in the diagnostic case. Although the working pressure p continues to be present, the activation of the restoring member will now be shown 9 the actuator 5 or the membrane 5 again in the substantially unpressurized operating state of the actuator 5 reset corresponding operating state. The in the control of the return member 9 over the return plunger 91 transferred Aktorkraft A forms together with the rectified spring biasing force F, the ultimately acting against the force S restoring force R. The latter is much larger in terms of amount to the actuator 5 safely reset.

Die Figuren 4 bis 6 entsprechen im Wesentlichen den vorherigen Figuren 1 bis 3. In den vorliegenden Fällen ist das Stellglied 5 beispielhaft ein Kolben.The figures 4 to 6 correspond essentially to the previous figures 1 to 3 , In the present cases, the actuator is 5 an example of a piston.

7 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Druckschalteinrichtung 1 im drucklosen Betriebszustand. Es wird wiederum eine Membran als Stellglied 5 verwendet. Alternativ – figürlich nicht dargestellt – kann auch ein Kolben oder ein anderes geeignetes Mittel als Stellglied 5 verwendet werden. Die Druckschalteinrichtung 1 sowie der Grossteil ihrer Komponenten sind – abgesehen von den Schaltelementen – vorzugsweise im Wesentlichen rotationssymmetrisch in Bezug auf die punktgestrichelt eingezeichnete Hauptachse ausgebildet. 7 shows a preferred embodiment of the inventive pressure switching device 1 in the depressurized operating state. It will turn a diaphragm as an actuator 5 used. Alternatively - not shown figuratively - may also be a piston or other suitable means as an actuator 5 be used. The pressure switching device 1 As well as the majority of its components are - apart from the switching elements - preferably formed substantially rotationally symmetrical with respect to the dashed main axis.

Bei dieser besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Rückstellstössel 91 zugleich auch der mit dem Stellglied 5 mechanisch zusammenwirkende Stellgliedstössel 73. Der Rückstellstössel 91 ist Teil eines als Tauchspulenmagneten ausgebildeten Rückstellgliedes 9 und beweglich im Gehäuse 2 der Druckschalteinrichtung 1 aufgenommen. Das Rückstellglied 9 weist weiter eine im Gehäuse 2 der Druckschalteinrichtung 1 aufgenommene Tauchspule 92 auf, durch den der Rückstellstössel 91 hindurchgeführt ist. Die Tauchspule 92 setzt sich aus einem Spulenkörper 93 bzw. aus einer Spule und aus einem umgebenen Isolator 94 zusammen. Als Magnetkern für die Magnetfeldführung dient das zweiteilig ausgeführte und mit 23 bezeichnete Gehäuseteil. Es ist aus einem magnetisierbaren Werkstoff, insbesondere aus Eisen oder magnetischen Stahl, gefertigt. Mit dem Bezugszeichen 26 sind radial sich nach innen erstreckende Magnetjoche als Teil des Gehäuseteils 23 bezeichnet. Sie dienen zur Führung des von der Tauchspule 92 erzeugten Magnetfelds hin zum Tauchkern 10, so dass sich dieses über den Tauchkern 10 schliessen kann.In this particularly advantageous embodiment of the return ram 91 at the same time with the actuator 5 mechanically interacting actuator rams 73 , The return plunger 91 is part of a return coil formed as a coil solenoid magnet 9 and movable in the housing 2 the pressure switching device 1 added. The reset element 9 has another in the housing 2 the pressure switching device 1 recorded immersion coil 92 on, through which the return plunger 91 passed through. The plunger coil 92 is made up of a bobbin 93 or from a coil and from a surrounding insulator 94 together. As a magnetic core for the magnetic field guide is the two-piece running and with 23 designated housing part. It is made of a magnetizable material, in particular of iron or magnetic steel. With the reference number 26 are radially inwardly extending magnetic yokes as part of the housing part 23 designated. They serve to guide the of the plunger coil 92 generated magnetic field towards the plunger 10 so that this is about the diving core 10 can close.

Im gezeigten drucklosen Zustand ist der gemeinsame Stellglied- und Rückstellstössel 73, 91 durch die Federvorspannkraft F nach links bewegt. Das gleichfalls mitbewegte Schaltbetätigungsteil 15 ist somit nicht im Eingriff mit den Schaltknöpfen 70 der beiden Schaltelemente 71, 72. Sie sind folglich nicht betätigt.In the depressurized state shown, the common actuator and return plunger 73 . 91 moved by the spring biasing force F to the left. The likewise moving moving shift operating part 15 is thus not in engagement with the buttons 70 the two switching elements 71 . 72 , They are therefore not operated.

8 zeigt die erfindungsgemässe Druckschalteinrichtung 1 für den Fall, dass der Druck p der Arbeitsdruckquelle einen Druckwert aufweist, der den vorgegebenen bzw. voreingestellten Mindestdruckwert der Druckschalteinrichtung 1 übersteigt. Der gemeinsame Stellglied- und Rückstellstössel 73, 91 wird durch die nun auf das Stellglied 5 wirkende Stellkraft S, die grosser ist als die Federvorspannkraft F, in Betätigungsrichtung nach rechts bewegt. Dabei lenkt das rampenförmig ausgebildete Schaltbetätigungsteil 15 die beiden Schaltknöpfe 70 zur Schaltbetätigung aus. Die beiden Schaltelemente 71, 72 sind somit betätigt. 8th shows the inventive pressure switching device 1 in the event that the pressure p of the working pressure source has a pressure value which is the predetermined or preset minimum pressure value of the pressure-switching device 1 exceeds. The common actuator and reset plunger 73 . 91 is through the now on the actuator 5 acting actuating force S, which is greater than the spring biasing force F, moves in the direction of actuation to the right. In this case, the ramp-shaped Schaltbetätigungsteil steered 15 the two buttons 70 for switching operation off. The two switching elements 71 . 72 are thus activated.

9 zeigt die erfindungsgemässe Druckschalteinrichtung 1 im Diagnosefall. Obwohl weiterhin der Arbeitsdruck p anliegt, wird nun bei elektrischer Ansteuerung des Rückstellgliedes 9 das Stellglied 5 wieder in die im Wesentlichen dem drucklosen Betriebszustand des Stellgliedes 5 entsprechenden Betriebszustand zurückgestellt. Die dabei über den gemeinsamen Stellglied- und Rückstellstössel 73, 91 übertragene Aktorkraft A bildet zusammen mit der gleichgerichteten Federvorspannkraft F die gegen die anliegende Stellkraft S wirkende, betragsmässig grössere Rückstellkraft R. Dabei wird bei der Stromerregung der mittlere Teil 13 des Tauchankers 10 in Rückstellrichtung mehr in die Tauchspule 92 hineingezogen. Diese mechanische Bewegung erfolgt, solange sich das magnetische Feld über das linke Magnetjoch 26, weiter über das kegelstumpfartige Magnetflussteil 11, über das mittlere Teil 13, weiter über das rechte Magnetflussteil 14 und zurück über das rechte Magnetjoch 26 mit noch geringerem magnetischen Widerstand schliessen kann. Das rechte Magnetflussteil 14 weist noch ein Sackloch für die Aufnahme des Federelements 8 auf. 9 shows the inventive pressure switching device 1 in the diagnostic case. Although the working pressure p continues to be present, electrical control of the restoring element now takes place 9 the actuator 5 again in the substantially unpressurized operating state of the actuator 5 reset corresponding operating state. The case via the common actuator and reset rams 73 . 91 transferred Aktorkraft A forms together with the rectified spring biasing force F acting against the applied force S, magnitude larger restoring force R. It is in the current excitation of the middle part 13 of the plunger anchor 10 in the return direction more in the plunger coil 92 drawn. This mechanical movement takes place as long as the magnetic field over the left magnetic yoke 26 , continue over the frustoconical magnetic flux section 11 , over the middle part 13 , continue over the right magnetic flux section 14 and back over the right yoke 26 can close with even lower magnetic resistance. The right magnetic flux part 14 still has a blind hole for receiving the spring element 8th on.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: DruckschalteinrichtungPressure switching device
22: Gehäusecasing
33: Druckkammerpressure chamber
44: Innenraum, druckfreier RaumInterior, pressure-free space
55: Stellglied, Membran, Kolben, PositionsgeberActuator, diaphragm, piston, position sensor
66: Dichtungsmittel, O-RingSealant, O-ring
88th: Federelement, Zylinderfeder, DruckfederSpring element, cylinder spring, compression spring
99: Rückstellglied, Aktor, elektromechanischer Aktor, TauchspulenmagnetReset element, actuator, electromechanical actuator, solenoid coil
1010: Tauchankerplunger
1111: stellgliedseitiges Endteil, Kegelstumpfactuator-side end part, truncated cone
1313: Tauchankerteil, mittleres TeilDiving tank part, middle part
14, 1114, 11: MagnetflussführungsteileMagnetic flux guide parts
1515: SchaltbetätigungsteilShift operating member
3030: Schaltungsträger, LeiterplatteCircuit carrier, printed circuit board
2121: Gehäuseteil, AnschlussstückHousing part, connection piece
2222: Gehäuseteil, Gehäuseteile für StellgliedHousing part, housing parts for actuator
2323: Gehäuseteil, MagnetkernHousing part, magnetic core
2424: Federbockspring bracket
2525: Aussengewindeexternal thread
2626: Magnetjochyoke
7070: Schaltknopfselector
7171: erstes Schaltelement, Mikroschalterfirst switching element, microswitch
7272: zweites Schaltelement, Mikroschaltersecond switching element, microswitch
7373: Stössel, StellgliedstösselPlunger, actuator plunger
7474: Anschlagattack
9191: Stössel, Rückstellstössel, AktorstösselPlunger, return plunger, actuator plunger
9292: Tauchspulemoving coil
9393: Spulenkörper, SpuleBobbin, coil
9494: Isolatorinsulator
AA: Aktorkraftactuator force
FF: FedervorspannkraftSpring preload force
pp: Druck, ArbeitsdruckPressure, working pressure
RR: RückstellkraftRestoring force
SS: Stellkraftforce

Claims

Pressure switching device with a switching element ( 71 . 72 ) and a pressure chamber ( 3 ), which by means of a connecting piece ( 21 ) is connectable to a working pressure source, wherein the pressure chamber ( 3 ) by a dependent of an applied working pressure (p), movable and pressure-tight actuator ( 5 ) is limited, and wherein the switching element ( 71 . 72 ) outside the pressure chamber ( 3 ) and via the actuator ( 5 ) is actuated, characterized in that the pressure switching device is an electrically controllable return member ( 9 ) for possible resetting of the actuator ( 5 ) at applied working pressure (p).

Pressure-switching device according to claim 1, characterized in that the actuator ( 5 ) is biased by spring force, so that the switching element ( 71 . 72 ) is operable upon reaching a predetermined minimum pressure value.

Pressure-switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the actuator ( 5 ) is a membrane or a piston.

Pressure-switching device according to one of the preceding claims, characterized in that - the restoring member ( 9 ) one in a housing ( 2 ) has the pressure switching device recorded immersion coil, - that the restoring member ( 9 ) a reset ram ( 91 ), which in the housing ( 2 ) movable is absorbed by the plunger coil ( 92 ), - that the return ram ( 91 ) a plunger anchor ( 10 ) and a shift operating part ( 15 ) for actuating the switching element ( 71 . 72 ), and - that the plunger anchor ( 10 ) is configured such that upon electrical excitation of the plunger coil ( 92 ) at least a part of the plunger anchor ( 10 ) in the plunger coil ( 92 ) is drawn in to the actuator ( 5 ) reset.

Pressure-switching device according to claim 4, characterized in that the return plunger ( 91 ) at the same time with the actuator ( 5 ) mechanically interacting actuator rams ( 73 ) for actuating the switching element ( 71 . 72 ).

Pressure-switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the switching element ( 71 . 72 ) has at least one switching contact pair.