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Durch Druckänderung eines gasfönnigen oder flüssigen Mediums betätigter
elektrischer Schalter Die Erfindung betrifft einen durch Druckänderung eines gasförrnigen
oder flüssigen Mediums betätigten elektrischen Schalter.
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Die bisher bekanntgewordenen Schalter dieser Gattung besitzen einen
ausschwenkbaren Schalthebel für die Betätigung des Schaltwerkes, welcher in der
einen Richtung durch ein vom Druck des Mediums beeinflußbares Wellrohr und in der
anderen Richtung durch zwei Schraubenfedern ausschwenkbar ist. Die erste Feder belastet
den Schalthebel auf seiner gesamten Bewegungsbahn und bestimmt den unteren Ansprechpunkt
des Schalters. Nach Durchlaufen einer bestimmten Wegstrecke wird der durch die erste
Feder belastete Schalthebel durch eine zweite Feder, die die Ansprechdifferenzbestimmt,zusätzlich
belastet.
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Der Nachteil dieser bekannten Schalter besteht darin, daß der Abschnitt
der Bewegungsbahn des Schalthebels vom Beginn seiner Schwenkbewegung bis zu dem
Punkt, an dem die zusätzliche Belastung durch die zweite Feder erfolgt, eine unveränderliche
Länge hat. Infolgedessen läßt sich auch die Ansprechdifferenz nur durch unterschiedliche
Einregelung der Vorspannung der Feder für die zusätzliche Belastung des Schalthebels
verändern, nicht aber durch Verlagerung des oberen Ansprechpunktes gegenüber dem
unteren auf der Bewegungsbahn des Schalthebels. Die Möglichkeiten zur Veränderung
der Ansprechdifferenz durch Einregelung der Federvorspannung sind aber begrenzt;
deshalb läßt sich der Einstelbereich für den oberen Ansprechpunkt nur ganz geringfügig
erweitern. Er ist in der Hauptsache von der Art der für die Zusatzbelastung verwendeten
Feder abhängig, so daß man, falls ein größerer Einstellbereich gefordert wird, die
Feder gegen eine stärkere austauschen muß. Dieser Austausch ist umständlich und
die dazu notwendige Lagerhaltung an unterschiedlichen Federn kostspielig.
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Die vorliegende Erfindung hilft diesem übelstand ab, indem sie Mittel
vorsieht, um die Länge des vorgenannten Abschnittes der Bewegungsbahn des Schalthebels
zu verändern. Sie besteht darin, daß der Weg des Schalthebels vom Anfang seiner
Bewegungsbahn bis zum Beginn seiner zusätzlichen Belastung durch die zweite, in
bekannter Weise durch eine Stellschraube veränderlich vorspannbare Feder einstellbar
ist, z. B. durch eine mit einem Anschlag zusammenwirkende Anschlagschraube.
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Auf diese Weise kann ein einziger Schalter zur Regelung des einen
Schaltwertes und des Druckintervalls oder zur Regelung eines Schaltwertes und doppeltem
Regelbereich verwendet werden. Ein Ausführungsbeispiel des elektrischen Schalters
gemäß der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, und zwar in F i
g. 1 im Längsschnitt und in F i g. 2 im Schnitt nach Linie II-11 von
F i g. 1,
während die F i g. 3 bis 5 Arbeitscharakteristiken
des Schalters darstellen.
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Der Schalter ist in einem Gehäuse 6 untergebracht. Mit
1 ist ein metallisches Wellrohr bezeichnet, welches unter dem Einfluß eines
gasförinigen oder flüssigen Druckmittels steht. Es ist mit einer Spitze 2 versehen,
welche auf der in eine Stange 18 eingearbeiteten Pfanne lastet. Die Stange
verbindet zwei Hebel 3 und 3' (F i g. 2), welche sich einerseits
auf Schneidenlager 4 und andererseits auf Schneidenlager 7 abstützen. Letztere
werden von einer mit Gewinde versehenen Stange 19 getragen, die eine auf
Zug belastbare Schraubenfeder 5 umgibt. Die Schraubenfeder 5 ist mit
ihrem einen Ende am Schaltergehäuse 6 und mit ihrem anderen Ende an einem
mit zentraler Gewindebohrung versehenen Federteller 9 befestigt, der einen
Zeiger 9' trägt. Die Stange 19 läuft in einen Schraubenkopf
19' aus und kann vermittels dieses Kopfes gedreht werden, wobei der gegen
Drehung gesicherte Federteller 9 axial verschoben wird. Auf diese Weise
kann die Vorspannung der Feder verändert werden. Der Zeiger 9' zeigt
an einer Skala 8 die eingestellte Vorspannung an.
Eine zweite,
mit einem Ende gleichfalls am Schaltergehäuse6 angebrachte, auf Zug belastbare Schraubenfeder
10 ist mit ihrem anderen Ende an einem Federteller 20 befestigt, der auf
einen Gewindebolzen 12 aufgeschraubt ist. Der Federteller ist gleichfalls gegen
Drehung gesichert, kann aber durch Drehung des Gewindebolzens mittels seines Schraubenkopfes
axial verschoben werden, so daß die Vorspannung der Schraubenfeder 10 eingeregelt
werden kann. Ein Zeiger 16 ist am Federteller 20 angebracht und zeigt die
eingestellte Vorspannung auf der Skala 15 an.
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Der Gewindebolzen 12 durchquert frei dreh- und verschiebbar eine Bohrung
in einem als Zwischenwand des Schaltergehäuses ausgebildeten Anschlag 14 und eine
Traverse 21 (F i g. 2), welche sich auf den Kopf des Gewindebolzens 12 abstützt.
In die Traverse 21 sind Stellschrauben 13 eingeschraubt, die sich gegen den
Anschlag 14 abstützen. Je weiter die Stellschrauben 13 in die Traverse 21
eingesehraubt werden, um so mehr entfernt sich diese vom Anschlag 14 und um so größer
wird der Zwischenraum a zwischen ihr und der Unterkante der Hebel 3 und
3'
und umgekehrt. Die Hebel 3 und 3' haben nach oben gekröpfte
Endstücke 22 und 22' die durch eine Traverse 23 verbunden sind, welche einen
verstellbaren Anschlag für die Betätigung des Druckknopfes 24 des Schalters
11 trägt. Wirkungsweise der Vorrichtung Da zwischen dem Auflagepunkt der
Spitze 2 auf der Stange 18 und den Schneidenlagern 4 ein Hebelarm besteht,
werden die Hebel 3 und 3' im Uhrzeigersinn gedreht, wenn sich das
Wellrohr 1 unter der Belastung des Druckmittels verlängert. Infolgedessen
wird die Stange 19 im Sinne einer auf die Feder 5
ausgeübten Zugbelastung
verschoben. Wenn die Hebel 3 und 3' so weit gedreht sind, daß ihre
freien Enden eine Strecke zurückgelegt haben, die dem Ab-
stand a entspricht,
wird die Traverse 21 mitgenommen und entfernt sich vom Anschlag 14. In diesem Augenblick
beginnt die Belastung der Hebel 3 und 3'
durch die zweite Feder
10. Je größer der Abstand a durch Verstellung der Stellschrauben
13 eingestellt wird, um so später beginnt die zusätzliche Belastung durch
die Feder 10. Ist der Abstand gleich Null, so sind die Hebel 3 und
3' auf ihrer gesamten Bewegungsbahn durch beide Federn 5 und
10 belastet. Der Druckknopf 24 wird ebenfalls auf der ganzen Bewegungsbahn
der Hebel 3 und 3' mitgenommen, er legt aber einen gewissen Leerweg
zurück, bevor er die Kontakte des Schalters umschaltet.
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Durch unterschiedliche Einstellung der Stellschrauben 13 bestehen
drei verschiedene Einstellmöglichkeiten, die drei unterschiedliche Arbeitscharakteristiken
ergeben. Diese sind in den F i g. 3 bis 5 dargestellt. In diesen Diagrammen
sind auf der Abszisse die Schaltwerte beim sinkenden Druck und auf der Ordinate
die Schaltwerte bei steigendem Druck in atü eingetragen. Die Arbeitscharakteristik
nach F i g. 3
entspricht einer Einstellung, bei der die zweite Feder
10 erst nach Umschaltung des Schaltwerkes bei steigendem Druck wirkt, diejenige
nach F i g. 4 entspricht einer Einstellung, bei der die zweite Feder
10
gleichzeitig mit der Feder 5 wirkt, während sich eine Charakteristik
nach F i g. 5 bei einer Einstellung ergibt, bei der die zweite Feder
10 vor der Umschaltung des Schaltwerkes bei steigendem Druck zu wirken beginnt
und vor der Rückschaltung bei sinkendem Druck zu wirken aufhört. Im Diagramm der
F i g. 5
stellt die schraffierte Fläche den Regelbereich des Druckintervalls,
die durch eine Klammer umgrenzte Strecke der Ordinate einen Wert dieses Regelbereiches
dar.