DE1125033B - Druckabhaengiger elektrischer Kleinschalter - Google Patents

Description

Es sind bereits druckabhängige elektrische Kleinsc&alter mit einem in einem glatten Führungszylinder gleitbar gelagerten Kolben bekannt, auf dessen eines Ende der Flüssigkeitsdruck wirkt, während sein anderes Ende über einen federbelasteten Schwenkhebel 5 einen Kontakt eines Unterbrechers betätigt.

Bei diesen bekannten Schaltern führt der Kolben eine geradlinige Bewegung aus, während der federbelastete Hebel um einen festen Drehpunkt schwenkt. Dadurch entsteht zwischen dem auf den Schwenkhebel wirkenden Ende des Kolbens und der Anlagefläche am Hebel während der Schwenkbewegung eine Gleitbewegung, die einen bei Präzisionsschalteinrichtungen nicht vernachlässigbar kleinen Reibungswiderstand zur Folge hat.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Nachteil der bekannten Schalter in besonders einfacher und zweckmäßiger Weise zu beseitigen. Dies gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß der Führungszylinder flüssigkeitsdicht und gegen eine elastisehe Kraft aus seiner Mittellage entsprechend dem Schwenkwinkel des vom Kolben betätigten Schwenkhebels ausschwenkbar gehaltert ist. Zweckmäßigerweise trägt zu diesem Zweck der Führungszylinder auf seiner Außenseite einen Bund, mit dem er unter Zwischenschaltung zweier elastischer Dichtungen, vorzugsweise zweier sogenannter O-Ringe, in einer Ringnut eines Zwischenstücks gehalten ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Achse des Führungszylinders ohne Nachteil für seine flüssigkeitsdichte Halterung gegen die elastische Kraft der beiden Dichtungen aus der Mittellage um geringe Winkelbeträge ausschwenken. Dadurch ist es möglich, die Gleitbewegung des Kolbenendes gegenüber dem sich schrägstellenden Schwenkhebel und damit die hieraus resultierende, quer zum Kolben wirkende Reibkraftkomponente zu unterdrücken.

Die Ringnut im Zwischenstück ist zweckmäßigerweise durch eine Bohrungserweiterung gebildet, die stirnseitig durch ein Schraubstück mit sich konisch nach außen erweiternder Zentralbohrung für den Führungszylinder verschlossen ist.

Um die quer zur Kolbenachse wirkenden Reaktionskräfte zu einem Minimum zu machen, ist die Anordnung so getroffen, daß in der Ruhelage des Schalters die Achse des Führungszylinders senkrecht zur Anlagefläche des Kolbenendes am Schwenkhebel steht. Vorteilhafterweise werden außerdem die Angriffspunkte der Rückstellfeder und des Kolbens am Schwenkhebel so gelegt, daß der Hebelarm der Rückstellfeder kleiner als der des Kolbens ist. Hierdurch kann man bei gleich großer Rückstellfeder denDurch-Druckabhängiger elektrischer Kleinschalter

Anmelder:

La Telemecanique Electrique,
Nanterre, Seine (Frankreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Schiffer, Patentanwalt,
Karlsruhe, Kochstr. 3

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 15. April 1959 (Nr. 792 172)

Robert Julien Paul Dufour, Houilles, Seine-et-Oise

(Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

messer des Kolbens beträchtlich verkleinern, so daß auch die Leckverluste der Druckflüssigkeit in der Führung des Kolbens im Führungszylinder vernachlässigbar klein werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Längsschnitt dargestellt.

Der Schalter besteht aus einem Gehäuse1, das durch zwei seitliche Deckel 2 und 3 und durch einen Boden 5 verschlossen ist. Die Deckel werden durch Schrauben 4 und der Boden durch Schrauben 6 gehalten. Durch das Gehäuse verläuft eine Schwenkachse 7, um die ein Winkelhebel 8 schwenkbar ist, dessen einer Arm 8 a mit Hilfe einer Stellschraube 9 einen Kontakt 10 a eines Unterbrechers 10 betätigt, während der Arm 8 b unter der Wirkung einer Rückstellfeder 11 und im entgegengesetzten Sinn unter der Wirkung eines Kolbens 12 steht. Das Ende der Druckfeder 11, das sich gegen den Schwenkhebel 8 abstützt, ist auf dem Arm 8 b des Hebels durch ein Füfarungsstück 13 zentriert, das auf den Hebelarm aufgeschweißt ist. Das andere Ende der Feder stützt sich gegen eine Platte 14 ab, die mit einer Wandermutter 15 fest verbunden ist.

Die Mutter 15 sitzt auf einem Gewindebolzen 16, der koaxial zur Feder angeordnet ist und im Oberteil des Gehäuses 1 drehbar gelagert ist. Zur Betätigung

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ist ein Einstellknopf 17 am Ende des Schrauben- der Kolben 12 mit seinem Ende 12 a gegen die Platte

bolzens 16 befestigt. Wenn man den Gewindebolzen 25 des Schwenkhebels 8 anlegt, so daß schließlich die

mit Hilfe dieses Einstellknopfes dreht, dann wird die Kraft des Kolbens 12 die Kraft der Rückstellfeder 11

Mutter 15 translatorisch verschoben, und man kann übersteigt und der Schwenkhebel 8 um seine Schwenk-

die Stellung der Mutter und damit die Vorspannung 5 achse 7 geschwenkt wird, wodurch der Betätigungs-

der Rückstellfeder U mit Hilfe einer als Zeiger aus- knopf 10 α freigegeben wird.

gebildeten Verlängerung 14 α der Platte 14 ablesen, Da der Kolben 12 mit Gleitpassung im Führungsdie sich hinter einem Fenster 3 a des Deckels 3 längs zylinder 18 verschiebbar gelagert ist, ergibt sich keine einer Skala bewegt. Diese als Zeiger ausgebildete absolute Dichtheit zwischen Kolben und Führungs-Verlängerung 14 α der Platte 14 dient gleichzeitig io zylinder. Die zwischen Kolben und Zylinder hindurchdazu, eine Drehbewegung der Wandermutter zu ver- tretende Leckflüssigkeit sammelt sich im gehöhlten hindern, wenn man den Gewindebolzen 16 dreht. Boden 5 des Gehäuses 1 und kann von dort durch Man kann auch in bekannter Weise die Platte 14 mit den Anschluß 24 abgeführt werden,
einer in der Zeichnung nicht dargestellten Nut ver- Während der Schwenkbewegung des Schwenksehen, die eine parallel zur Bolzenachse 16 verlaufende 15 hebeis 8 unter dem Druck des Kolbens 12 bildet das Leiste im Gehäuse übergreift und längs dieser gleitet. kalottenförmige Ende 12 a des Kolbens, das an der Selbstverständlich ist auch die umgekehrte Anord- Platte 25 des Schwenkhebels 8 anliegt, mit diesem nung möglich. Das Vorderende des Gewindebolzens _ei_ne die Schwenkbewegung des Hebels ermöglichende dient zugleich als Anschlag für das Führungsstück 13, kraftschlüssige Gelenkverbindung. Da der Druck der wodurch der mögliche Schwenkwinkel des als Winkel- ₂q Druckflüssigkeit und damit der Anlagedruck des hebel ausgebildeten Schwenkhebels 8 im Sinne des kalottenförmigen Endes 12 a an der Platte 25 recht Uhrzeigers begrenzt wird. _groß sein kann, könnte das kalottenförmige Ende 12 a Der Kolben 12 ist als glatter kalibrierter Zylinder- nur unter Überwindung erheblicher Reibkräfte längs stift ausgebildet, der mit enger Gleitpassung, also der Platte 25 gleiten. Eine solche Gleitbewegung praktisch ohne Spiel im geschliffenen Führungs- 25 müßte bei starr befestigtem Führungszylinder auch zylinder 12 aus gehärtetem Stahl geführt ist. Auf eintreten, weil ja durch die Schwenkbewegung des der Außenseite und in der Nähe seines einen Schwenkhebels der Berührungspunkt zwischen dem Endes weist der Führungszylinder 18 einen Bund 18 a kalottenförmigen Ende 12 a und der Platte 25 infolge auf. Beiderseits des Bundes 18 a sind zwei O-Ringe der Schrägstellung des Hebels in bezug auf die 19 und 20 angeordnet, die in eine Bohrungs- 30 Schwenkachse 7 wandern muß. Diese Gleitbewegung erweiterung eines Zwischenstückes 21 eingesetzt sind, des katlottenförmigen Endes längs der Platte 25 wähdas in den Boden 5 des Gehäuses eingeschraubt ist. rend der Schwenkbewegung des Schwenkhebels wird Die Bohrungserweiterung im Zwischenstück 21 ist gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß sich durch ein Schraubstück 22 verschlossen. Das Schraub- der Führungszylinder 18 in seiner elastischen Haltestück 22 hält den Führungszylinder 18 mit seinem 35 rung schrägstellen kann. Damit bleibt das kalotten-Bund 18 a und den beiden O-Ringen 19 und 20 förmige Ende 12 a des Kolbens auch bei einer flüssigkeitsdicht, aber gegen die elastische Kraft der Schwenkbewegung des Hebels ohne Gleitbewegung O-Ringe um geringe Winkelbeträge schwenkbar im relativ zur Platte 25 mit dieser in Kontakt und wälzt Zwischenstück 21 fest. Um die Schwenkbewegung des sich nur auf ihr ab. Auf diese Weise sind die quer zur Führungszylinders 18 zu ermöglichen, weist das 4° Kolbenachse gerichteten Reibkräfte unterdrückt. Wie Schraubstück 22 eine sich konisch nach außen er- oben erwähnt, ist die elastisch schwenkbare, aber weiternde Zentralbohrung 22 a auf. Das Zwischen- trotzdem flüssigkeitsdichte Halterung des Führungsstück 21 dient zum Anschluß einer Rohrleitung 23, Zylinders 18 durch den Bund 18 a und die beiden durch die die Druckflüssigkeit, z. B. Öl, dem einen O-Ringe ermöglicht, die zusammen in einer Ringnut Ende des Kolbens 12 zugeführt wird. Im Boden 5 des 45 des Zwischenstückes 21 gehalten sind, die ihrerseits Gehäuses 1 ist außerdem ein Anschluß 24 für die Ab- durch eine Bohrungserweiterung und das stirnseitige leitung von Leckflüssigkeit vorgesehen. Das innere Schraubstück 22 gebildet ist. Die Schrägstellung des Ende 12 a des Kolbens 12 ist kalottenförmig gerundet Führungszylinders 18 gegenüber den ortsfesten Teilen und kann sich unter dem auf den Kolben 12 wirken- 21 und 22 wird durch die sich konisch nach außen den Flüssigkeitsdruck gegen eine plangeschliffene 50 erweiternde Bohrung 22 a im Teil 22 ermöglicht.
Platte 25 abstützen, die aus gehärtetem Stahl herge- Um die Ausschwenkbewegung des Führungszylinstellt und auf den Arm 8 b des Schwenkhebels 8 auf- ders 8 klein zu halten, steht die Anlagefläche 25 für geschweißt ist. das kalottenförmige Ende 12 a des Kolbens 12 senk-Die Wirkungsweise des beschriebenen druck- recht zur Führungszylinderachse, wenn der Druck der abhängigen Schalters ist folgende: 55 Druckflüssigkeit klein oder Null ist und der Schwenk-Wenn der Druck der Druckflüssigkeit, die über die hebel 8 somit in der gezeichneten Ausgangslage steht. Rohrleitung 23 dem Zwischenstück 21 und damit dem In diesem Fall nimmt auch die Führungszylinderachse einen Ende des Kolbens 12 zugeführt wird, klein oder ihre Zentrallage ein. Ist kein Flüssigkeitsdruck vor-NuIl ist, dann drückt die Rückstellfeder 11 den handen, dann gleitet der Kolben 12 unter seinem Schwenkhebel 8 in die aus der Zeichnung ersichtliche 60 Eigengewicht nach unten und sein kalottenförmiges Lage, in der der Schwenkhebel 8 durch ein abge- Ende 12 a löst sich von der Platte 25. Die Elastizität abgebogenes Ende 8 c gegen die Innenwand des Ge- der zur Halterung des Führungszylinders 18 verwenhäuses 1 abgestützt ist. In dieser Lage ist der Be- deten O-Ringe 19 und 20 bringen den Führungstätigungsknopf 10 a des Unterbrecherschalters 10 ein- zylinder in seine Mittellage zurück. Bei Druckanstieg gedruckt. Mit Hilfe der Stellschraube 9 kann seine 65 verschiebt sich somit der Kolben zunächst parallel zur Lage genau festgelegt werden. Mit der Erhöhung des Achse des Zwischenstückes 21 und stößt dann gegen Druckes der durch die Leitung 23 herangeführten die senkrecht zu dieser Bewegungsrichtung des KoI-Druckflüssigkeit steigt auch die Kraft, mit der sich bens angeordnete Anlagefläche der Platte 25 an.

In der Zeichnung ist außerdem gezeigt, daß der Hebelarm des Kolbens 12 bezüglich der Schwenkachse 7 größer ist als der Hebelarm der Rückstellfeder 11, wodurch es möglich ist, den Durchmesser des Kolbens 12 klein zu halten, was zur Folge hat, daß bei gleicher Passung zwischen Kolben und Führungszylinder die Leckverluste der Druckflüssigkeit kleiner werden.

Dadurch, daß die Reibungswiderstände durch die beschriebene Anordnung auf das äußerste Minimum reduziert worden sind, ergibt sich, daß derjenige Druck der Druckflüssigkeit, der in der Lage ist, den Schwenkhebel aus seiner Normallage herauszuschwenken, sehr genau definiert und bei aufeinanderfolgenden Schaltvorgängen immer wieder der gleiche ist. Dieser Druck liegt außerdem nur ganz geringfügig über demjenigen Druck der Rückstellfeder, der ausreicht, dem Druck der Druckflüssigkeit das Gleichgewicht zu halten.

In bekannter Weise kann man die Differenz zwisehen Schließdruck und öffnungsdruck vergrößern, wenn man eine zusätzliche Feder verwendet, die im entgegengesetzten Sinne wie die Rückstellfeder 11 auf den Hebel 8 einwirkt.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Druckabhängiger elektrischer Kleinschalter mit einem in einem glatten Führungszylinder gleitbar gelagerten Kolben, auf dessen eines Ende der Flüssigkeitsdruck wirkt, während sein anderes Ende über einen federbelasteten Schwenkhebel einen Kontakt eines Unterbrechers betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungszylinder (18) flüssigkeitsdicht und gegen eine elastische Kraft aus seiner Mittellage entsprechend dem Schwenkhebel des vom Kolben (12) betätigten Schwenkhebels (8) ausschwenkbar gehaltert ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungszylinder (18) auf seiner Außenseite einen Bund (18 a) aufweist, mit dem er unter Zwischenschaltung zweier elastischer Dichtungen in einer Ringnut eines Zwischenstückes (21) gehalten ist.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Dichtungen als sogenannte O-Ringe (19, 20) ausgebildet sind und daß die Ringnut im Zwischenstück (21) durch eine Bohrungserweiterung gebildet ist, die stirnseitig durch ein Schraubstück (22) mit sich konisch nach außen erweiternder Zentralbohrung (22 a) für den Führungszylinder (18) verschlossen ist.

4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schwenkhebel (8) der Hebelarm der Rückstellfeder (11) kleiner als der des Kolbens (12) ist.

5. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ruhelage des Schalters die Achse des Führungszylinders (18) senkrecht zur Anlagefläche (25) des Kolbenendes (12 a) am Schwenkhebel (8) steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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