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M.Benz - K.Kappler 6 - 2 Schalter zur Steuerung von gasförmigen Strömen
Die Erfindung betrifft einen Schalter zur Steuerung von gasförmigen Strömen, der
manuell betätigbar ist und in der Fluidiestechnik eingesetzt werden kann0 Die Entwicklung
der Steuer- und Regeltechnik hat in den letzten Jahrzehnten große Portschritte gemacht,
da immer umfangreichere Schaltaufgaban gelöst werden mußten, Dies verlangt aber
eine Vielzahl von Schaltern, die klein genug sind, un die vielen Einzelgeräte auf
kleinstem Raum unterzubringen0 Diese Vielzahl der Schalter ist deshalb erforderlich,
da die einzelnen Steuer- oder Regelvorgänge eine entsprechende, Anpassung des manuell
zu bedienenden Schalters erforderlich machen Die Erfindung hat die Aufgabe einen
manuell zu betätigenden Schalter zur Steuerung von gasförmigen Stoffen oder medien
zu entwickeln, der einfach aufgebaut ist und in den Anwendungsmöglichkeiten vielseitig
ausbaubar ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein Schaltschieber
durch eine federnde Anordnung, die radial in einer oder mehreren Bohrungen eines:
schwenkbaren Elementes angeordnet ist, gegen den Gehäuseboden gedrückt wird und
je nach Schaltstellung des SchaLtschiebers in Abhängigkeit von der Stellung des
schwenkbaren elementes jeweils eine Auswahl von in dem Gehäuse.boden befindlichen
Rohrmundungen miteinander verbindet oder trennt.
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Eine. Ausbildung nach der Erfindung sieht vor, daß der Schaltschieber
quaderförmig ausgebildet ist.
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M.Benz - K.Kappler 6 - 2 Gemäß einer anderen Ausbildung nach der Erfindung
sind in der zum GehäuseboFen weisenden Seite de-s Schaltschiebers Ausnehmungen oder
Erhöhungen angeordnet.
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Eine weitere Ausbildung nach der Erfindung sieht vor, daß in den Ausnehmungen
oder an den Erhöhungen des Schaltschiabers gummielastische Formteile, z.B. Wülste,
aufgenommen werden, die mit den Schaltschieber verstellbar sind Gemäß einer weiteren
Ausbildung nach der Erfindung wird durch das gummielastische Fornteil zwischen Gebäuseboden
und Schaltschieber ein Hohlraum gebildet, in dem das strömende Medium z.BO von einem
Rohrstutzen in einen anderen Rohrstutzen umgeleitet wird.
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Weiterhin ist vorgesehen, daß die vom Gehäuseboden wegweisende Seite
des Schaltschiebers Vertiefungen oder Erhöhungen aufweist, in die die federnden
Anordnungen in dem Ansatz der wippe eingreifen und bei Betätigung des schwenkbaren
Elementes den Schaltschieber innerhalb des Schaltergehäuses verstellen.
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Gemäß einer anderen Ausbildung nach der Erfindung ist das um einen
Winkel schwenkbare Element das Betätigungs£ied eines Wippenschalters.
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Die Ausbildung nach der Erfindung sieht weiterhin vor, daß das um
einen Winkel schwenkbare Eleent ein Teil eines Schaltwerkes ist, das über einen
Kipphebel betätigbar ist.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung nach der Erfindung sind eine oder
mehrere Druckfedern oder andere federnde Elemente vorgesehen, die nach Wegnehmen
der Betätigungskraft an der Wippe oder an dem Kipphebel die Wippe oder den Kipphebel
in die Ausgangsstellung zurückkehren lassen, Die Ausbildung nach der Erfindung sieht
weiterhin vor, daß als
M.Benz - K.Kappler 6 - 2 slerkstoff für das
Gehäuse ein abriebfester Thermoplast verwendet wird.
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Gemaß einer anderen Ausbildung nach der Erfindung wird als Werkstoff
für den Schaltschieber ein abriebfester Thermoplast verwendet.
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Eine andere Ausbildung nach der Erfindung sieht vor, daß die Rohr-und
Anschlußstutzen in einem Arbeitsgang mit dem Gehäuse hergestellt sind und aus dem
gleichen Material bestehen.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung nach der Erfindung bestehen die Rohr-
und Anschlußstutzen aus Metall und werden nachträglich in entsprechende Öffnungen
des Gehäuses eingesetzt oder in das Spritzwerkzeug für das Gehäuse eingelegt.
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Eine weitere Ausbildung nach der Erfindung sieht vor, daß die Wippe
oder der Ist hebel ein Ganzes bildet oder aus einzeln betatigbaren Teilen besteht,
Die Ausbildung eines Schalters nach der Erfindung weist verschiedene Vorteile auf.
Ganz abgesehen davon, daß die Erfindung sich die bisherigen Erkenntnisse bei der
Herstellung nechanischer bzw.
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elektrischer Schalter zunutze macht, wird durch die Erfindung ein
an die mannigfaltigen Steuer- oder Regelprobleme leicht anpassbares Schaltersystem
geschaffen, das einfach herzustellen ist und allen Anforderungen gerecht wird. Ohne
den Schalter in seinem äußeren Aufbau zu ändern, können durch Yollausbau bzw. durch
Vollbestückung mit je einer Rohrstutzenreihen pro Schaltbahn bzw.
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pro Wippenteil und Hinzufügen oder Weglassen von Schraubendruckfedern
zwischen Gehäuse und Wippe die unterschiedlichsten Schalterausführungen erreicht
werden. Da die Schalter selbst beim Betätigen keinen elektrischen Kontakt herstellen,
kommt es einzig und allein darauf an in den an den Rohrstutzen angeschlossenen Leitungen
eine Umschaltung der strömenden medien zu erreichen.
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Da das Öffnen und Schließen der Rohrmündungen bzw. das Umschalten
derselben unabhängig vom Rastwerk erfolgt, d.h. daß das Rastwerk
M.Benz
- K.Kappler 6 - 2 nicht gleichzeitig die Funktion das Öffnens, Schließens oder Umschaltens.
der Rohrmündung übernimmt, können die Rohrstutzen weiter auseinander stehen, so
daß das. Anschließen der zugehörigen Anschlußleitungen an die Rohrstutzen leichter
erfolgen kann0 Weitere Vorteile gehen aus der anschließenden Beschreibung hervor
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt Fig.
1 einen Schalter nach der Erfindung von der Seite her gesehen und geschnitten gezeichnet,
Flg. 2 einen Schaltschieber des Schalters nach Fig. 1 in Sicht auf die Betätigungsseite,
Fig. 3 einen Schaltschieber nach Plgo 2 in Sicht auf die Funktionsseite., Fig. 4
einen Schaltschieber nach Fig. 2 geschnitten dargestellt und. von. der Seite her
gesehen, Fig. 5 einen Schaltschieber nach Fig. 4 in Sicht auf die Funktionsseite,
und Fig. 6 ein im Ansatz der Wippe enthaltenes, federndes Rohrstück, das auf der
Betätigungsseite eines Schaltschiebers nach Fig. 2 eingreift, vergrößert dargestellt
und geschnitten gezeichnet.
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In Fig. 1 ist ein Schalter dargestellt, dessen äußeres, die beweglichen
Schalterteile aufnehmendes Gehäuse mit 1 bezeichnet ist Das bei der Schalterbetätigung
bewegbare Teil, im dargestellten Beispiel eine Wippe, ist mit 2 bezeichnet. Abweichend
vom dargestellten Beispiel kann dieses bewegbare Teil auch ein Kipphebel eines Kipphe.belschalters
oder überhaupt e.in bewegbares Teil einer anderen Schalterbauform sein.
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Die in Pig. 1 dargestellte Wippe 2 weist einen Anaatz 7 auf, in dem
eine Bohrung 13 angeordnet ist. Die Bohrung 13 nimmt die
M0Benz-K.Kappler
6 - 2 Lagerstelle auf in de;r die Wippe; 2 mit dem Ansatz 7 drehbar gelagert ist.
Die wippe 2 kann weiterhin auf der Betätigungsfläche Bezeichnungsschilder 3 und
4 aufweisen, die in abhängiger Stellung von der Wippe 2 entsprechende, die Schalter-
oder Wippenstellung definierende Schalt symbole. enthalten. Im unteren Teil des
Ansatzes 7 ist eine Bohrung 11 angeordnet, die ein Rohrstück bzw eine Führungshülse
8, eine Kugel 9 und eine Druckfeder 10 (Fig. 6) in sich aufnimmt. Im eingebauten
Zustand der Wippe 2 in das Schaltergehäuse 1 wird die Kugel 9 gegen die Betätigungsseite
des Schaltschiebers 15 gedrückt und zwar so, daß sich durch ein gummielaa,tisches
Formteil 18 zwischen Gehäuseboden 20 und Schaltschieber 15 ein Hohlraum 21 bildet,
in dem das strömende Medium z.B. von einem Rohrstutzen 12 in einen anderen Rohrstutzen
12" umgeleitet wird. Beim Wechseln von einer Schaltstellung der Wippe 2 in die andere,
wird dabei der Schaltschieber 15 auf dem Gehäuseboden 20 so bewegt, daß das strömende
Medium von dem Rohrstutzen 12 in den Rohrstutzen 12t umgeleitet wird, Das gummielastische
Teil 18 wird bei Betätigung der Wippe .2 mit dem Schaltschieber 15 verstellt. Die
Einmündungen 14, 14' und 14" der stutzen
12, 121: und 12" in den Gehäuseboden 20 sind in der weiteren Beschreibung mit Rohrmündungen
bezeichnet.
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Der Hohlraum 21 stellt in. Abhängigkeit von der Wippen- oder Schalschieberstellung
also entweder eine Verbindung zwischen den Rohrmündungen 14 und 14t oder eine, Verbindung
zwischen den Rohrmündungen 14 und 14n her. Damit wird das aus dem Rohrstutzen 12
ankommende strömende Medium entweder in den Rohrstutzen 12t oder in den Rohrstutzen
12" umgeleitet.
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Wie aus Big. 1 weiterhin hervorgeht, greift die. Kugel 9 auf der Betätigungsseite
des Schaltschiebers 15 in eine Vertiefung 16 eaa, Diese Vertiefung 16 kann, wie
aus. Fig. 2 hervorgeht, als kreisrundes Sackloch 16 oder, wie nicht dargestellt
ist, als quer zur Längsrichtung des Schiebers t5 verlaufende Nut, die sich über
einen Teil oder über die gesazate Breite des Schieberst5
M.Benz
- K.Kappler 6 - 2 erstreckt, ausgebildet sein.
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Die- bisher beschriebene, als Vertiefung 16 ausgebildete Mitnahme
das Schaltschiebers 15 kann aber auch als Erhöhung ausgebildet sein, wenn anstelle
der Kugel 9 ein anderes den äußeren Abmaßen dieser Erhöhung angepasstes Teil vorhanden
ist. Die Verwendung einer Vertiefung 16 oder einer entsprechenden Erhöhung am Schaltschieber
15 hat ke.inen Einfluß auf die. Verstellmöglichkeiten des Schaltschiebers 15 beim
Betätigen der Wippe 2.
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Wie aus Fig. 3, 4 und 5 ersichtlich ist, kann auch die untere Seite
des Schaltstückes 15, die auch als Funktionaseite bezeichnet. werden kann und zum
Gehäuseboden 20 zu weist, mit ähnlich variierenden Vertiefungen ode.r Erhöhungen
ausgebildet sein.
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Während aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, daß an dieser Funktionsseite
des Schaltschiebers 15 eine Vertiefung 17 sich befindet, die das gummielastische,
Teil 18, in diesem Fall eine Ringwulst, in sich aufnimmt, ist in Fig. 3 an dieser
Funktionsseite eine Erhöhung 17' vorgesehen, um deren äußere Konturen die Ringwulst
18 gelegt wird. Diese Erhöhung 17' ist flacher ausgebildet als der Durchmesser des
Stranges der Ringwulst 18, so daß in jedem Fall ein Hohlraum 21 entsteht, wenn er
auch in der Ausführung nach Fig. 3 im Volumen kleiner ist als in der Ausführung
nach Fig. 4 und 5, bei der für das Volumen des Hohlraumes 21 die gesamte Tiefe des.
Durchmessers. des Stranges der Ringwulst 18 zur Wirkung kommt.
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Der Schaltschieber 15 ist quaderförmig, z.B. rechteckig, ausgebildet.
Er kann aber auch mit mehr oder weniger abgerundeten Kanten ausgeführt oder auch
elipsenförmig seine Das mit dem Schaltschieber 15 verbundene gummielastische Teil
18 ist ebenfalls nicht auf die äußere- Form einer Ringwulst beschränkt, sondern
kann in Abhängigkeit von der Form der Ausbildung der Vertiefung 17 oder der Erhöhung
17', aber weitgehend unabhängig von der äußeren Form des. Schaltschiebers 15, auch
als eckige oder elipsenförmige Wulst 18 ausgebildet sein.
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M.Benz - K.Kappler 6 - 2 Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist die Kugel
9 in einer Hülse 8 z*B.
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durch eine Einschnürung gehaltert. In die Hülse 8 ragt eine Feder
10 hinein, die sich auf der anderen Seite der Hülse 8 an der Einschnürung abstützt.
Im eingebauten Zustand in den Ansatz 7 der Wippe 2 stützt sich das freie Ende der
Feder 10 am Boden der Bohrung 11 ab, wobei der Durchmesser der Bohrung 11 gegenüber
dem Durchmesser der Hülse 8 so abgesttmmt iat, daß die Hülse 8 beim Betätigen der
Wippe 2 in der Bohrung 11 gleiten kann.
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Abweichend von dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel, kann der der
Schalter auch mit Rückstellfedern ausgeführt sein, so daß nach Betätigen der Wippe
2 die Wippe 2 in die Ausgangslage zurückkehrt.
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Die Bohrung 13 kann durch nach beiden Seiten vorstehende Zapfen ersetzt
sein, die an die Wippe 2 angeformt sind und beim Zusammenfügen von Wippe 2 und Gehäuse
1 in zugeordnete löcher in der Gehäusewandung schnappen.
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Das Material für den Schaltschieber 15 und das Gehäuse 1 kann ein
abriebfester Thermoplast sein.
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Die Wippe 2 kann außer, wie. bisher beschrieben, aus einem Teil auch
aus zwei getrennt voneinander betätigbaren Teilen 5 und 6 bestehen. Jedem'l'eii
5 und 6 können je drei Rohrstutzen 12, 12 unä 12" zugeordnet sein, so daß sich eine
Vielzahl von Schalterauslegungsmöglichkeiten ergibt. Für diese Ausführung ist für
jeden Wippenteil 5 und 6 ein getrennter Schaltschieber 15 vorhanden, der eine eigene
gummielastische Wulst 18 aufweist, so daß die einzelnen Rohrstutzenreihen 12, 12'
und 12" getrennt voneinander schaltbar sind.
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Der Schaltschieber 15 kann auch an seiner gesamten Unterseite bzw.
Funktionsseite aus einem ttaterial bestehen, das günstige Gleiteigenschaften aufweist
und auch genügend elastisch ist
M.Benz - K.Kappler 6 - 2 um die
durch zOM Kanäle gebildeten Hohlräume 21, als Verbindung zwischen der Rohrmündung
14 und der Rohrmündung 14' oder der Rohrmündung 14 und der Rohrmündung 14", gegenüber
dem Gehäuseboden 20 abzudichten. Diese Kanäle können nur auf einem Schaltschieber
15 z.B. eines Wippenteiles 5 beschränkt sein, Es ist aber auch denkbar, daß der
Kanal in dem einen Schaltschieber 15 eine seitliche Öffnung zu dem anderen Schaltschieber
15 des Wippenteiles 6 aufweist und daß in Abhängigkeit von der Stellung der Wippenteile
5 und 6 diese seitliche Öffnung des Kanals zu einer Kanalerweiterung und damit auch
zu einer weiteren Verbindung von z,B, den Rohrmündungen 14 und 14' des Wippenteiles
5 zu den Rohrmündungen 14 und 14' oder auch 14 und 14" oder auch nur zu der Rohrmündung
14' bzw. 14" des Wippenteiles 6 führt, Auf diese Weise ist es möglich Verknüpfungen
zu den einzelnen sonst getrennt arbeitenden Schalters teilungen durchzuführen.
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14 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnung mit 6 Fig.