DE1650423A1 - Druckmittelbetaetigter Schalter mit Schwellwert-Umschaltung - Google Patents

Description

• Druckmittelbetätigter Schalter mit Schwellwert-Umschaltung Die Erfindung bezieht sich auf einen druckmittelbetätigten Schalter mit Schwellwert-Umschaltung mit einem abhängig von dem Druck in einer Arbeitskammer entgegen der Kraft einer einstellbaren Feder in zwei Schaltstellungen bewegbarem Schaltglied. ßs sind bereits druckmittelbetätigte, elektrische Schalter bekannt, bei denen ein schnelles, zwischenstellungsfreies Umschalten dadurch erreicht wird, daß eine Kippfeder verwendet wird, die den elektrischen Schalterteil nach dem Erreichen einer gewissen Druckgrenze im Druckmittelsystem schlagartig umschaltet. Solche elektrischen Schalter sind aber nicht überall, z. B. in explosionsgefährdeten Räumen, zu ver:",renden. Des weiteren ist es bei reinen Druckmittel-Schaltern bereits bekannt, den Eingangsdruck zuerst auf eine kleine Fläche eines Umschaltkolbens und gleich nach dessen Hubbeginn auf eine große Fläche des Kolbens wirken zulassen. Auch mit einer solchen Einrichtung kann man ein schlagartiges Umschalten erreichen. Jedoch ist die gleich nach dem Hubbeginn unter Einlaßdruck gelangende größere Kolbenfläche des Schaltgliedes und/oder der plötzlich in den Arbeitsraum eindringende und sich deshalb kurzzeitig entspannende Druck oft schuld, daß das Schaltglied doch nur mit Verzögerung anspricht. Der Erfindung liegt die i@ufgabe zugrunde, diese Aachteile zu vermeiden und einen dzuckmittelbetätigten Schalter zu schaffen, der mit größter Sicherheit nach dem überachreiten einer gewissen Druckgrenze im Druckmittel schlagartig anspricht. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Schaltglied ein den Zufluß von Druckmittel zur Arbeitskammer überwachendes Schließglied trägt und daß an die Arbeitskamirer ein Schvvellwertventil angeschlossen ist, das die lIrbeitskammer bei niedrigem Druck mit einer Entlastungsstelle verbindet, -bei höherem Druck jedoch die Arbeitskammer abschließt und in der Arbeits=-.ammer einen schlagartigen Druckanstieg bewirkt. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es auch vorteilhaft, daß das Schvellwertventil ein mit einem gedrosselten Druckn.itteldurchlaß versehener, entgegen der traft einer Feder beweglicher Kolben ist, der an einer der Arbeitskammer abgekehrten Stirnfläche einen Ventilschließkörper des Schwellwertventils trägt. Dadurch ist' ein einfaches Bauelement geschaffen. huch ist es von Vorteil, daß der Ventilschließkörper des Schwellwertventils mit einem gehäusefesten, gleichachsig zu einer nach außen führenden Durchgangs-Axialbohrung angeordneten Ventilsitz zusammenarbeitet. Tauf diese ;'eise ist das Schwellwertventil einfach und sicher aufgebaut. Schließlich ist es gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ebenf ulls vorteilliz#7ft, daß in dem druckmittelbetätigten Schalter ein Hntlastungsventil vorgesehen ist, das einerseits unter dem Druck im Einlaß steht und andererseits dem Druck in der :rbeitskammer unterliegt und das bei abfallendem Einlaßdruck die Arkeitskammer zum Zwecke der Entlastung mit dem Einlaß verbindet. Dadurch wird die lebeitskammer immer wieder sicher entlastet und eine zuverlässige Funktion des Schalters gewährleistet. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Ein druckmittelbetätigter Schalter hat ein Schaltergehäuse 1, das aus drei Teilen besteht, einem Deckelteil 2, einem Mittelteil 3 und einem Bodenteil 4. Der Bodenteil 4 ninunt eine mit einem Stellko-of nach außen rügende Schraube 5 und eine durch die Schraube in ihrer Vorspannung zu verstellende Feder 6 auf, deren oberes Eide an einem im Gehäuse-IvIittelteil 3 beweglichen Schaltglied 7 anliegt, das als Schieberkolben ausgebildet ist. Der Gehäuse-Mittelteil 3 hat drei Anschlüsse 8, 9, 10 für Druckmittelkanäle und der Schieberkolben 7 kann zwei Schaltstellungen einnehmen, wodurch beide Teile 3 und 7 zusammen ein 3/2 Wege Ventil bilden. Der Deckelteil 2 hat einen Druckmittel-Einlaß 11, der eine ringförmige Mündung 12 besitzt. Die Mündung 12 ist als Ventilsitz ausgebildet, liegt an einer oberen Begrenzungswand einer Irbeitskammer 13 und wird von einem Schließglied 14 überwacht, das über einen Ansatz 15 am Schieberkolben 7 befestigt ist. über einen seitlichen Anschluß 16 ist die Arbeitskammer 13 mit einem Schviellwertventil 17 verbunden. Dieses ächwellwertventil besitzt in einer Bohrungserweiterung 18 einen Kolben 19, der mit einer in einem Druckmitteldurchla.ß 20 angeordneten Drosselstelle 21 für den Dru.ckmitteldurchgang versehen ist. Der Druckmitteldurchlaß 20 ist koaxial in den Kolben 19 hineingeführt und verläßt den Kolben hinter einer Kolbendichtung in radialer Richtung. Äuf seiner der Arbeitskammer 13 abgekehrten Seite ist der Kolben 19 auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt und trägt an einer Stirnfläche einen Ventilschließkörper 22, der scharfkantig ausgebildet ist. Der Ventilschließkörper 22 ist zur Zusammenarbeit mit einem gehäusefesten, gleichachsig zu einer nach außen führenden Durchgangs-Axialbohrung 23 angeordneten Ventilsitz 24 bestimmt, der als Gummischeibe ausgebildet ist und von einer zwischen dem Kolben 19 und dem Ventilsitz 24 angeordneten, schwachen Ventilfeder 26 angedrückt wird. Ein dem Anschluß 16 gegenüberliegender, seitlicher l,nschluß 27 führt von der Arbeitskammer 13 zu einem Entlastungsventil 28, da.s :iiit einem lose in den Deckelteil 2 eineaetlten uad mit eineil1 Ven-Lilsitz 29 zus"immeii.#rbc:itenden V-ritilschlie2körper >0 ausgerUntet ist. In den Ventilsitz 29 mündet zentrisch der Anschluß 27 und ein Raum 31 über dem Ventilschließkörper 30 ist über eine Zeitung 32 Lm den Einlaß 11 angeschlossen. Der beschriebene Druchschalter wirkt wie folgt: Der am Einlaß 1 1 anstehende Druck wirkt auf die von dem-Ventilsitz 12 abgegrenzte Innenfli_:che des Ventil-Schliel@-gliedes 14 an der oberen Seite des t)chieberkölbens 7.
• de nach der Einstellung der Vorspannung der von unten auf den Schieberkolben 7 einwirkenden Feder 6 löst sich im Endeffekt das Ventil-Schließglied 7 von seinem Sitz 12 und gibt die gesamte obere Fläche des Schieberkolbens 7 für die Einwirkung des Einlaß-Druckes frei. Bei langsamem Druckanstieg im Einlaß 11 wird zunächst die Anpreßkraft des Ventilschließgliedes 14 am Ventilsitz 12 mehr und mehr verringert. Es kommt dann der koment, an dem die @inpreßkraft des Ventilschließgliedes 14 so stark verringert ist, daß das Ventil 12/14 undicht wird und sich in der Arbeitskammer 13 über die undichten Stellen des Ventils 12/14 ein Druck aufbauen kann, der an sich ein verfrühtes und kriechendes Umschalten des Schalters zur Folge haben könnte. Nach der Erfindung wird jedoch das kurz vor dem Kräfteausgleich am Ventil 12/14 übertretende Leckdruckmittel über den Druckmitteldurchlaß 20, die Drosselstelle 21 und die Durchgangsbohrung 23 nach--außen abströmen lassen.

  Dies geht solLmge, bis durch den weiter ansteigenden

  Druck in der tiirbeitskammer 13 und die Drosselung des

  vruckmittelabf lusses durch die Drosselstelle 21 der

  Kolben 19 gegen die schwache Feder 26 verst@:llt wird

  und sich das äcli#.",ellwertventil 17 mit seinen scharfen

  ätirnflächenkante zuverlqssig abdichtend schließt.

  Gleich darauf baut sich in der i@rbeitskammer 13 der Druck

  sehlagr:rtig auf @nzd der Steuerschieber 7 wird voll nach

  unten bewegt. --ljurch den Einbau des Schwellwertventiles 17

  ergibt sich für den Schaltvorgang eine außerordentlich

  gute Reproduzierbarkeit, die noch zusätzlich genau durch die Veränderung der Vorspannung der Feder 6 eingestellt werden kann. Nach deT Druckabsenkung im Einlaß 11 öffnet der Restdruck in der hrbeitskamer 13 das ihitlastungsventil 28, so daß sich der Druck im hrbeitsraum 13 zum Einlaß 11 hin entspannen kann. Darauf nehmen alle Schalterteile v:ieder ihre in der Zeichnung dargestellte Ausgangslage ein. Anstatt einem 3/2 Wegeventil kann natürlich auch

  ein anderes Mehrt-regeventil, z. B. ein q-/2 Wegeventil

  verwendet werden.

Claims (7)

1. Patent ans p r üc h e 1. Druckmittelbetätigter Schalter mit 'Schwellwert-Umstellung mit einem abh<dngig von dem Druck in einer !Lrbeitskammer entgegen der Kraft einer einstellbaren Feder in zwei ächaltstellungen bewegbaren Schaltglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (7) ein den Zufluß von Druckmittel zur Arbeitskammer (13) überwachendes Schließglied (1¢) trägt und daß an die iixbetskammer (13) ein Schvvellwertventil (17) angeschlossen ist, das die Arbeitskammer (13) bei niedrigem Druck mit einer Entlastungsstelle (23) verbindet, bei höherem Druck jedoch die jirbeitskammer (13) abschließt und in der Arbeitskammer (13) einen schlagartigen Druckanstieg bewirkt.
2. 2. Schalter nach Innspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellwertventil (17) ein mit einem gedrosselten Druckmitteldurchlaß (20) versehener, entgegen der Kraft einer Feder (26) beweglicher Kolben (19) ist, der an einer der Arbeitskammer (13) abgekehrten Stirnfläche einen Yentilschließkörper (22) des Schwellwertventils (17) trägt.
3. 3. Schalter nach imspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließkörper (22) des Schwellwertventiles (17) mit einem gehäusefesten, gleichachsig zu einer nach außen führenden Durchgangs-Xxialbohrung (23) angeordneten Ventilsitz (24) zusammenarbeitet.
4. 4. Schalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichn*t, daß der Ventilschließkörper (22) eine scharfkantige ütirnfläche aufweist.
5. 5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (7) als Schieberkolben eines Mehrwegeventils, vorzugsweise eines 3/2 Viegeventils ausgebildet ist und auf der einer einstellbaren Schraubenfeder (6) gegenüberliegenden, abgesetzten und einem Druckmittel-Einlaß (11) zugekehrten Stirnfläche das Schließglied (14) trägt, das mit einem die iJündung des @Druckmi.ttel-Einlasses (11) in die Arbeitskammer (13) umgebenden, ringförmigen Ventilsitz (12) zusammenarbeitet.
6. 6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schalter ein Entlastungsventil (28) vorgesehen ist, daß einerseits unter dem Druck im Einlaß (11) steht und andererseits dem Druck in der Arbeitskammer (13) unterliegt und das bei abfallendem Einlaßdruck die Arbeitskammer (13) zum Zwecke der -Entlastung mit dem Einlaß (11) verbindet.
7. 7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das httlastungsventil (28) und das Schvrellwertventil (17) über je einen seitlichen Anschluß (16, 17) mit der Arbeitskammer (13) des Schalters verbunden sind.