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Elektrischer Druckschalter Die Erfindung betrifft einen elektrischen
Druckschalter, der, durch pneumatischen oder hydraulischen Druck beaufschlagt, entweder
einen elektrischen Kontakt schließt oder öffnet.
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Der Druckschalter wird an ein Druckmittelgefäß oder an eine Druckmittelleitung
durch Verschraubung angeschlossen. Das pneumatische oder hydraulische Druckmittel
wirkt auf eine Membran, auf welche entgegengesetzt der Druckmittelseite ein kolbenartiger
Teller aufliegt, der durch eine Feder auf die Membranenfläche aufgedrückt wird.
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Während bei den bisher bekannten Druckschaltern die Membran zur Einspannung
eine Ringfläche benötigt, die Membran entweder als Flachmembran in einem Einspannflansch
eingespannt wird, oder die Einspannung der Membran mittels einer Wulst erfolgt,
die ebenfalls einen bestimmten Platzbedarf notwendig hat, wird beim erfindungsgemäßen
elektrischen Druckschalter die Membraneneinspannfläche in ausreichender Flächengröße
erreicht.
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Die Erfindung besteht darin, daß eine dünne, kegelstumpfförmige Topfmembran
aus kautschukbeschichtetem Gewebe oder Kunststoff zwischen zwei Kegelstumpfflächen
an ihrem Mantel eingespannt ist.
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Die Grundfläche des Schalters kann dadurch sehr klein gehalten werden.
Die Einspannfläche, d. h. der Einspannflansch, ergibt keine Vergrößerung der Grundfläche
des Schalters, obwohl seine Fläche beliebig groß gewählt werden kann. Damit wird
ein dichter Schalter gewährleistet. Dies kann bei den üblichen Schaltern nur durch
Vergrößerung der Schaltergrundfläche erreicht werden.
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Die Kleinbauweise eines Druckschalters entspricht einem dringenden
technischen Bedürfnis.
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Derartige Druckschalter finden Anwendung im Kraftfahrzeugbau als öldruckschalter
oder als Bremslichtschalter. Der öldruckschalter wirkt dabei so, daß bei Druckbeaufschlagung
des Schalters der elektrische Kontakt des Schalters gelöst wird, während der Bremslichtschalter
den elektrischen Kontakt bei Druckbeaufschlagung schließt. Der erfindungsgemäße
elektrische Druckschalter läßt sich für die beiden genannten Anwendungen einsetzen.
Die Anwendung der topfartigen, kegelstumpfförmigen Membran und deren Einspannung
erlaubt es, mit einer Schaltergrundfläche von 20 mm Durchmesser auszukommen. Die
wirksame Membranenfläche ist dabei so groß, wie sie bisher in Schaltern mit Grundflächen
von 27 bis etwa 32 mm Durchmesser verwendet wurde. Für die Herstellung des Schalters
ergibt sich außerdem eine beträchtliche Materialersparnis.
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Der erfindungsgemäße Druckschalter ist in der Zeichnung dargestellt.
In den metallischen Grundkörper 1 ist ein kegelstumpfförmige Topfmembran 2 eingelegt.
Die Mantelflächen der kegelstumpfförmigen Membran 2 sind von einem Isolierstoffkörper
3 gegen den metallischen Grundkörper 1 gepreßt. Auf dem Isolierstoffkörper 3 liegt
ein Metallring 4, der an seinem Rand in inniger Verbindung zum metallischen Grundkörper
1 steht. Zweckmäßig ist der Außenrand des Metallringes 4 sägezahnartig ausgebildet,
so daß er sich in seiner Randzone in den Metallkörper 1 eingräbt. Ein weiterer Isolierstoffkörper
5 liegt auf dem Metallring 4 auf und wird durch Bördelung 6 mit dem metallischen
Grundkörper unter Einschluß des Körpers 3, der Membran 2 und des Ringes 4 fest verbunden.
Die Bördelung sorgt für genügend hohe Spannung aller zur verbindenden Teile 1 bis
5 und gewährleistet die Dichtwirkung der Membranen-Kegelstumpf-Mantelflächen. Auf
der frei hängenden Membranenfläche liegt ein Isolierstoff- oder Metallteller 7,
der den sogenannten Federtopf 8 trägt. Im Isolierstoffkörper 5 ist eine Metall-Kontaktscheibe
9 eingebettet, die in Berührung mit der Feder 10 steht. Die Feder 10 drückt den
Federtopf 8 zur Ölseite 11 hin, so daß in drucklosem Zustand die Verbindung zwischen
dem metallischen Grundkörper 1 und dem Kontaktblech 9, zwischen Federtopf 8 und
Metallring 4 unterbrochen ist. Bei Wirkung eines Öldruckes von der Seite 11 her
wird die Membran samt Membranenteller, der auch gleichzeitig Federtopf sein kann,
nach 9 hin bewegt, so daß der Federtopf 8 am Ring 4 den elektrischen Kontakt schließt.
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Für den Fall, daß der Schalter umgekehrt wirken soll, d. h. im druckentlasteten
Zustand Stromdurchgang hat, wird die Kontaktscheibe 4 unter den Federtopf 8 gelegt.
Bei Druckwirkung hebt die Membran 2 den Federtopf 8 an und trennt den elektrischen
Kontakt.
An Stelle des Kontaktringes 4 kann ein Teil des
Bördelringes am metallischen Grundkörper bei solchen Schaltern zur Verwendung kommen,
deren Kontakt bei Druckwirkung getrennt wird. Dazu wird beim Zusammenbau des Schalters
der sechsmal geschlitzte Bördelring mit drei Teilen umgebördelt, wenn das Isolierstoffteil
3 und die Membran 2 in den Grundkörper 1 eingelegt worden sind. Die Verschlußbördelung
wird mit den restlichen drei Bördelringteilen erreicht. An Stelle des Membranentellers
7 kann der Federtopf 8 direkt auf der Membran 2 aufliegen.
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Die Membran besteht zweckmäßig aus geformtem, kautschukbeschichtetem
Gewebe oder aus geformter, flexibler Kunststoffolie.
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Die beschriebenen Aufbauten sind für Schalter geeignet, die mit einem
Pol an Masse liegen und nur einen stromführenden Kontakt besitzen. Der Schalter
unterbricht die an Masse liegende Stromzufuhr zum ein- bz-w. auszuschaltenden Gerät
(Meldeleuchte). Im Fall, daß der Schalter nicht an Masse liegt, wird der Metallring
4 mit einem nach außen führenden Kontaktschuh verbunden, der im Isolierstoffteil
5 eingebettet ist. Die Schließung bzw. Öffnung dieser beiden nach außen führenden
Abgänge erfüllt dann die Funktion des Schalters. Der Ring 4 wird dann durch einen
am Teil 5 angebrachten Ring zum Gehäuseteil 1 isoliert. Weiterhin kann der Ring
4 in zwei Teile getrennt werden. Jedes Teil ist dabei nach außen mit einem im Teil
s eingebetteten Polschuh verbunden. Für diesen Fall ist die Druckfeder nicht stromführend.