DE2709318A1

DE2709318A1 - Differenzdruck-messvorrichtung

Info

Publication number: DE2709318A1
Application number: DE19772709318
Authority: DE
Inventors: Paul Patrick Rice
Original assignee: Johnson Controls Inc
Current assignee: Johnson Controls Inc
Priority date: 1976-03-03
Filing date: 1977-03-03
Publication date: 1977-09-15
Also published as: JPS52106477A; FR2343237A1; US4081636A

Description

3. März 1977

JOHNSON COKTIvOLS, INC.
507 East Michigan Street
Milwaukee» V/inoonsin 55201 /V.St.A.

Unser Zoicher: J 629

Differenzdruck-Meßvorrichtung

Die Erfindung betrifft Schutzschaltungen, insbesondere eine Differenzdruck-Meßvorrichtung zur Überwachung zweier Drücke und zur Erzeugung einer Steuerausgangsleistung, sobald die Differenz zwischen den zu überwachenden Drücken einen vorbestimmten Wert erreicht.

Bei Maschinen, die mit hoher Geschwindigkeit bewegte Teile haben und/oder bei denen hohe Lagerbelastungen auftreten, ist eine einwandfreie Schmierung von großer Bedeutung. Bei Vorrichtungen wie Kompressoren für die Kälteerzeugung und für Klimaanlagen sind deshalb Schmieröl-Schutzschalter weit ver-

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breitet, mit denen eine unzulängliche Schmierung festgestellt und die Abschaltung des Kompressors beim Auftreten solcher Bedingungen herbeigeführt werden soll.

Die Notwendigkeit einer solchen Schmierölschutzschaltung wird deutlich, wenn man berücksichtigt, daß Kompressoren normalerweise Stunde um Stunde und Tag um Tag ohne Wartung laufen müssen, so daß beim Fehlen einer Schutzschaltung der fortgesetzte Betrieb eines solchen Kompressors ohne ausreichende Schmierung zu seiner Beschädigung bzw. Zerstörung führen würde.

Ein Grund für einen niedrigen Öldruck ist das Fehlen von Öl in dem Kurbelgehäuse des Kompressors, wodurch die ölpumpe auch den Lagern und anderen tragenden Flächen kein öl zuführen kann. Weitere verbreitete Ursachen für einen niedrigen Öldruck sind das Vorhandensein von flüssigem Kältemittel in dem Kompressorgehäuse, eine defekte ölpumpe oder ein nicht arbeitendes Überdruckventil bzw. Drucksteuerventil :im Schmierölkreislauf.

Aus diesen Gründen wurden zur überwachung des Öldrucks bei Kompressoren für Kälteerzeugungs- oder Klimaanlagen oder dgl. Druckmeßschaltungen entwickelt.

Da Kühlsysteme abgeschlossene Systeme sind, ist der ölpumpendruck und der Öldruck im Kurbelgehäuse des Kompressors bei dessen Ruhe im wesentlichen gleich. Beim Lauf des Kompressors steigt demgegenüber der Pumpendruck, während der Kurbelgehäuseöldruck abfällt; nur wenn das Schmiersystem nicht einwandfrei arbeitet, bleiben auch dann die beiden Drücke bei laufendem Kompressor gleich oder nahezu gleich.

Die Differenz zwischen diesen beiden Drücken, die üblicherweise als Differenzdruck bezeichnet wird, wird gewöhnlich durch eine Differenzdruck-Meßvorrichtung überwacht, mit der festgestellt wird, ob eine ausreichende Schmierung des Kompressors gewähr-

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leistet ist. Charakteristischerweise arbeitet eine solche Vorrichtung in Abhängigkeit von einem Differenzdruck, der wenigstens einem zur Aufrechterhaltung des Kompressorbetriebs vorgegebenen Wert entspricht. Die Vorrichtung spricht dabei auf einen Differenzdruck an, der unterhalb des eingestellten Wertes liegt, wodurch ein Schalter betätigt wird, der den Kompressor abschaltet, beispielsweise durch die Abschaltung der Erregerspule eines Motor-Schaltschützes.

Falls ein Niederdruckzustand erfaßt worden ist, benötigen derartige Schalter einen Ansprechzeitraum, der charakteristischerweise zwischen einer und zwei Minuten liegt, bevor die Abschaltung des Kompressors erfolgt. Die Ansprechzeit wird dabei auch von der Umgebungstemperatur und Spannungsänderungen beeinflußt.

Mit der Entwicklung kleinerer, kompakterer Kompressoren und Kompressorantriebseinheiten in den vergangenen Jahren wurden auch kleinere, kompaktere Schaltungen zur Überwachung des Differenzdrucks gefordert.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines neuen, verbesserten Differenzdruck-Schutzschalters für ein Schutzschaltungssysteni.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Differenzdruck-Schutzschalters zur Verwendung'in einem geschlossenen System mit einer ersten und einer zweiten Druckmembran, der auch im Fall einer Undichtigkeit einer der Membranen weiterarbeitet und, falls beide Membranen reißen, das Medium nicht austreten läßt.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Differenzdruck-Scnalters zur Überwachung eines ersten und eines zweiten Druckes, der bei einer ersten Differenz zwischen dem

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ersten und zweiten Druck einen unendlich großen Widerstand zwischen den Ausgängen herstellt, während er bei einer zweiten Differenz zwischen dem ersten und zweiten Druck einen endlichen Widerstand zwischen die Ausgänge schaltet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist schließlich die Schaffung eines Differenzdruck-Schutzschalters zur überwachung des Schmieröldrucks eines Kompressors in einer Kälteerzeugungs- oder Klimaanlage, der eine Steuerausgangsleistung erzeugt, die die Unterscheidung zwischen einer ausreichenden Schmiermittel-Druckhöhe, einer Schmiermittel-Grenzdruckhöhe und einer nicht mehr ausreichenden Schmiermittel-Druckhöhe für den Kompressor erlaubt.

Diese und weitere Ziele werden erfindungsgemäß im wesentlichen erreicht durch einen Differenzdruck-Schutzschalter, der bei einer bestimmten Differenz zwischen den an einem ersten und einem zweiten Druckeingang auftretenden Mediendrücken anspricht und eine Steuerausgangsleistung bewirkt. Der Schutzschalter umfaßt eine Schaltkontakt-Baugruppe, die in einer Schaltkammer angeordnet ist, welche von einer Niederdruck-Arbeitspunkt- Baugruppe und einer Hochdruck-Arbeitspunkt-Baugruppe gebildet wird, die mechanisch miteinander verbunden sind und die den Betrieb der Schaltkontakt-Baugruppe steuern. Die Schaltkontakt-Baugruppe umfaßt eine elektrische Kontakte tragende Kontaktplatte sowie ein gegenüber der Kontaktplatte bewegliches Kontaktglied, dessen eines Ende in der Nähe der Niederdruck-Arbeitspunkt-Baugruppe angeordnet ist und deren anderes Ende mechanisch mit der Hochdruck-Arbeitspunkt-Baugruppe verbunden ist. Die elektrischen Kontakte wiederum sind mit Ausgängen des Schutzschalters verbunden.

Mit einem ersten Druck in eine erste öffnung des Schutzschalters eingeleitetes Medium trifft auf eine Niederdruckmembran der Niederdruck-Arbeitspunkt-Baugruppe. Ein mit einem zweiten, höheren Druck in einen zweiten Eingang des Schutzschalters ein-

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geführtes Medium wirkt auf eine Hochdruckmembran der Hochdruck-Arbei tspunkt-Baugr-uppe ein. Sofern die Differenz zwischen den beiden Drücken einem vorbestimmten Wert entspricht, wird das Kontaktglied in Anlage an die Schaltkontakte bewegt, wodurch ein Stromkreis geschlossen und ein Widerstand mit einem endlichen Widerstandswert zwischen die Ausgänge des Schutzschalters geschaltet wird. Sofern der Differenzdruck unter dem vorgegebenen Wert liegt, wird das Kontaktglied dagegen von den Schaltkontakten wegbewegt, wodurch der Stromkreis geöffnet bzw. ein unendlich großer Widerstand zwischen die Ausgänge gelegt wird.

Der Differenzdruck-Schutzschalter umfaßt eine Einrichtung zum Einstellen des Druckbereichs, die die Vorwahl des Differenzdrucks ermöglicht, bei dem der Schalter den Widerstand zwischen die Ausgänge legt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung isolieren die Niederdruckmembran und die Hochdruckmembran die Schaltkontakt-Baugruppe gegenüber dem Medium, wodurch eine Verunreinigung der Schaltkontakte bei normalen Betriebsbedingungen verhindert wird. Es kommt hinzu, daß die Schaltkontakte selbstheilend sind, wodurch die Auswirkungen der bei Schaltvorgängen möglicherweise auftretenden Lichtbogenbildungen auf ein Minimum beschränkt werden.

Der Druckmeßschalter bildet bei seiner Verwendung in einem geschlossenen System wie in einer Kälteerzeugungs- oder Klimaanlage eine Fluidrückhaltung innerhalb des Systems für den Fall, daß eine oder beide Membranen reißen sollten. Es kommt hinzu, daß der Schalter weiter arbeitet, wenn eine der Membranen durchlässig wird. Falls daher eine der Membranen reißt, arbeitet der Kontakt normal weiter, bis die elektrischen Kontakte verunreinigt sind und der Schaltkreis nicht mehr geschlossen werden kann. Bei der Zerstörung beider Membranen kann das Medium nicht in die Umgabung entweichen, der Schal-

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ter erlaubt dann vielmehr einen geringen Durchlauf von dem Hochdruckeingang zum Niederdruckeingang.

Da die Membranen eine luftundurchlässige Abdichtung für die Schaltkontakt-Elemente innerhalb der Schalt-Baugruppe bilden, verbleiben diese ständig in derjenigen Atmosphäre, in der sie ursprünglich eingeschlossen worden sind, so daß Druckschwankungen, die durch die Umgebungstemperatur ausgelöst werden könnten, durch das Zusammenwirken beider Membranen ausgeglichen werden.

Der Differenzdruck-Schutzschalter ist ein sehr genau arbeitender Schalter, der zur Verbindung des endlichen Widerstandes mit den Ausgängen oder zur Abschaltung des Widerstandes von den Ausgängen an stets genau dem gleichen Arbeitspunkt anspricht. Die von dem Differenzdruck-Schutzschalter abgegebene Ausgangsleistung kann darüber hinaus als Eingangsleistung für eine elektronische Steuereinrichtung benutzt werden, die ein schnelles Ansprechen bei niedrigen Druckwerten erlaubt, die andernfalls zu einer Beschädigung der durch den Differenzdruck-Schutzschalter überwachten Vorrichtung führen könnte. So ist beispielsweise die offenbarte Ausführungsform des Schutzschalters zur Anwendung in einem Schutzschaltungssystem für die Überwachung des Schmieröldrucks eines Kompressors einer Kälteerzeugungs- oder Klimaanlage geeignet, wobei der Kompressor durch den Schutzschalter abgeschaltet werden kann, sobald der Schmieröldruck einen vorgegebenen Wert unterschreitet.

Wird der Differenzdruck-Schutzschalter darüber hinaus zusammen mit einer elektronischen Meßwert-Steuerschaltung verwendet, die auf einen Widerstand mit einem endlichen Widerstandswert oder einen offenen Stromkreis zwischen ihren Eingängen anspricht und eine Vorrichtung wie einen Kompressor

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überwacht, dann ist das Druckansprechvermögen "fehlersicher", da die überwachungseinrichtung zwischen normalen Arbeitsbedingungen und einem offenen oder geschlossenen Stromkreis zwischen den Leitungen unterscheidet, die den Druckgrenzschalter mit dem Steuergerät verbinden.

V.'eitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Differenzdruck-Meßschalters,

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht einer Druckuntereinheit des in Fig. 1 dargestellten Schalters,

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Linie 3-3 der Fig.2, Fig. 4 einen Schnitt entsprechend der Linie '4-Ί der Fig. 2,

Fig. 5 eine Stirnansicht eines Gehäuses für eine Ansprechwert-Einstellfeder der Untereinheit gemäß Fig. 2,

Fig. 6 eine Draufsicht einer Druckmembran der in Fig. 2 dargestellten Untereinheit,

Fig. 7 eine Stirnansicht eines Distanzgliedes der in Fig. 2 dargestellten Untereinheit,

Fig. 8 eine Stirnansicht eines Druckgehäuses der in Fig. 2 dargestellten Untereinheit,

Fig. 9 einen Schnitt entsprechend der Linie 9-9 der Fig. 8,

Fig. Io eine Draufsicht einer Kontaktplatte der in Fig. 2 dargestellten Untereinheit und

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Al

Fig. 11 einen Schnitt durch einen Teil der Kontaktplatte entlang der Linie 11-11 der Fig. lo.

In der Fig. 1 der Zeichnung ist ein erfindungsgemäß ausgebildeter Differenzdruck-Schutzschalter 15 dargestellt, der eine Druck-Untereinheit 2o und ein geschnitten dargestelltes Gehäuse 21 aufweist, das einen Teil der Untereinheit in dem Bereich umschließt, der als Niederdruckeingang 16 dient. Der Differenzdruck-Schutzschalter 15 arbeitet in Abhängigkeit von der Druckdifferenz des Mediums bei einem dem Schalter über den Niederdruckeingang 16 zugeleiteten Niederdruck und einem dem Schalter über den Hochdruckeingang 17 zugeführten höheren Druck, wobei er eine Steuerausgangsleistung abgibt, sobald die Druckdifferenz wenigstens einen vorbestimmten Wert erreicht. Bei dem in der zeichnung dargestellten Ausführungs-· beispiel ist der Schalter 15 zur Einschaltung eines Widerstandes mit einem endlichen Widerstandswert in einen von den Leitungen 18 und 19 gebildeten Ausgangsstromkreis betätigbar, sobald der Differenzdruck wenigstens dem vorgewählten Wert gleich ist, während der Widerstand aus dem Ausgangsstromkreis ausgeschaltet wird, sobald der Differenzdruck kleiner ist als der vorgewählte Wert. Wenn auch der Schutzschalter 15 vorzugsweise zur Verwendung in Bereichen vorgesehen ist, in denen unterschiedliche Drücke überwacht werden sollen, kann er in modifizierter Ausführungsform jedoch auch zur Arbeit in Abhängigkeit von einem einzigen Druck Verwendung finden, so daß in diesem Fall eine Steuerfunktion auch dann ausgeführt wird, wenn der zu überwachende Druck einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird der Differenz·- druck-Schutzschalter 15 hier im Zusammenhang für die Anwendung zur überwachung von Öldrücken einer Kompressoreinheit einer Kälteerzeugungs- oder Klimaanlage beschrieben. Bei einer solchen Anwendung wird der Niederdruckeingang 16 mit einem Ausgang des Kompressorkurbelgehäuses verbunden, während der Hochdruckeingang 17 mit einem Ausgang der ölpumpe des Kompressors verbunden wird.

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Die den Ausgangsstromkreis des Schalters 15 umfassenden Leitungen l8 und 19 sind mit einer Steuereinrichtung verbindbar, die in Abhängigkeit von der Änderung des Widerstandes zwischen den Leitungen 18 und 19 des Schaltersl5 den Kompressorbetrieb steuert, beispielsweise durch die Erregung oder Abschaltung einer Schützenspule des Kompressorantriebs in Abhängigkeit von dem gemessenen Widerstand im Ausgang des Schalters 15. Der Schalter 15 wird dabei so eingestellt, daß er auf einen bestimmten Unterschied zwischen dem ölpuinpendruck und dem Kurbelgehäusedruck anspricht, der als Indikator für einen ausreichenden Schmieröldruck des Kompressors die Einschaltung des Widerstandes in den durch die Leitungen 18,19 gebildeten Ausgangsstromkreis des Schalters 15 bewirkt, wodurch die Steuervorrichtung die Einschaltung des Kompressorantriebs auslöst. Der Schalter kann den von den Leitungen 18,19 gebildeten Ausgangsstromkreis weder öffnen noch mit einem anderen unendlichen Widerstand sperren, wann immer der Differenzdruck kleiner als der vorgegebene Wert ist, wodurch auch die Steuereinrichtung den Antrieb dann nicht abschalten und den Kompressor stillsetzen kann.

Eine für diesen Zweck geeignete Steuereinrichtung ist ein elektronischer Meßregler, der einen Druckdiskriminator aufweist, welcher bei einem unendlich großen Widerstand (bei geöffnetem Stromkreis-Zustand) oder einem endlichen Widerstand zwischen den Eingängen des Stromkreises anspricht und dadurch den Betrieb des Kompressors steuert. Der Druckdiskriminator kann, wenn er dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der Zeitdauer des offenen Stromkreis-Zus-andes an den Eingängen arbeiten und die Abschaltung des Kompressors selbst dann auslösen, wenn eine bestimmte Zeitdauer dieses Zustandes überschritten ist. Der Meßregler verzögert auf diese Weise das Ansprechen, so daß der Kompressor bei noch niedrigem Öldruck anlaufen kann. Wenn jedoch innerhalb der am Druckdiskriminator eingestellten Zeit sich kein ausreichender Schmieröldruck einstellt, sperrt dieser und bewirkt dadurch eine Abschaltung des Kompressors. Wenn ein ausreichender Schmieröl-

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druck erreicht wird, bevor der Druckdiskriminator sperrt, hält der Meßregler den Betrieb des Kompressors aufrecht.

Bei genauerer Betrachtung des Druckdifferenz-Schutzschalters 15 ist erkennbar, daß die Druckuntereinheit 2o ein Außengehäuse bzw. einen Außenmantel 2k aufweist, an dem im Bereich des Niederdruckeingangs 16 ein Niederdruckanschlußstück 22 und im Bereich des Hochdruckeingangs 17 ein Hochdruckanschlußstück 23 befestigtist. Das Gehäuse 21, daß das eine Ende der Untereinheit

20 im Bereich des Niederdruckeingangs 16 umschließt, kann aus Kunststoffmaterial hergestellt und in geteilter Ausführung aus zwei identischen Teilen wie dem in Fig. 1 dargestellten Teil 25 ausgebildet sein, wobei die Teile in einer gemeinsamen Form hergestellt werden können. Die beiden Teile des Gehäuses

21 sind dabei nach dem Aufbringen auf die Untereinheit 2o durch die Aufschubmuttern 28' zusammengehalten.

Das Gehäuse 21 ist derart gestaltet, daß es eine Sechskantmutter 26 des Niederdruckanschlußstücks 22 unter sich positioniert und festhält, wobei diese durch ein offenes Ende 29 des Gehäuses 21 greift. Das Gehäuse 21 umfaßt darüber hinaus auch eine Schulter27 des äußeren Mantels 2k. Das Gehäuse 21 bildet dadurch einen Hohlraum 28 im Bereich des Niederdruckanschlußstückes 22, in dem die Leitungen 18 und 19, die zum Steuerteil des Meßreglers führen, mit dem Widerstand R und den Leiterabschnitten 18a und 19a verbunden sind, die wiederum an eine Schaltanordnung der Druckuntereinheit 2o anschließen. Die Leiterabschnitte 18a und 19a verlaufen durch die Buchsen 3oa und 3ob, die in den Fig. 2 und 3 erkennbar sind und die in den öffnungen 31a und 31b des Außenmantels 2k sitzen. Der Leiterabschnitt 19a ist mit dem Leiter 19 beispielsweise durch eine Klemmverbindung vereinigt und durch eine geeignete Isolationshülse 19' umschlossen. Der Widerstand R ist mit dem Leiter 18 und dem Leiter 18a durch geeignete, von den Isolationshülsen 18· und 18'· umschlossene Verbindungen in Reihe geschaltet. Die Leiter 18 und 19 sind zu einem Kabel 32 zu-

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sammengelegt, das durch einen Kabelausgang 33 des Gehäuses herausgeführt ist, der mit Wülsten 33'versehen ist, die das Kabel 32 beim Zusammenfügen des Gehäuses 21 erfassen. Der zentrale Hohlraum 28 ist mit einem Zweikomponenten-Epoxid-Harz hoher Viskosität druckgefüllt, das nach dem Aushärten eine Sicherheitsabdichtung zu den Leitungsbuchsen 3oa und 3ob hin bildet.

Die Fig. 2 zeigt die Druckuntereinheit 2o, die eine Niederdruck-Arbeitspunkt-Baugruppe 3^> eine Hochdruck-Arbeitspur.kt-Baugruppe 35, eine Schaltbaugruppe 36 sowie eine Ansprechwert-Einstellfeder-Baugruppe 37 umfaßt, wobei diese Baugruppen in einem Innenmantel ^o liegen, der von einem Arbeitspunkt-Mantelteil ^l und einem die Ansprechwert-Einstellfeder umschließenden Mantenteil k2 gebildet ist und von dem Außenmantel 2H umschlossen wird. Die Kontaktbaugruppe 36 umfaßt generell einen Schaltteil mit einem auf einem Rundbolzen ^5 gehaltenen bevreglichen Schaltglied hk sowie mit einer gedruckte Schaltkontakte Hj aufweisenden Kontaktplatte ^6, dessen Betrieb von den Nieder- und Hochdruck-Arbeitspunkt-Baugruppen 3*1 und 35 zur Schließung eines Stromkreises gesteuert wird und zwar in Abhängigkeit der über die Druckeingänge 16 und 17 auf die Druckuntereinheit 2o einwirkenden Druckdifferenz.

Die Ansprechwert-Einstellfeder-Baugruppe 37 umfaßt eine Ansprechwert-Einstellfeder 39» die an der Niederdruck-Arbeitspunkt-Baugruppe 3*1 eine Vorspannkraft aufbringt und die Einstellung desjenigen Differenzdruck-Wertes ermöglicht, bei dem der Schalter 15 den Widerstand R in den Ausgangsstromkreis einschaltet.

Die Niederdruck-Arbeitspunkt-Baugruppe 'j>^l\ umfaßt eine Niederdruckmembran HS und ein Niederdruck-Arbeitspunktglied ^9. Die Niederdruck-Arbeitspunkt-Baugruppe 3^ übermittelt eine von dem Niederdruckeingang 16 kommende Kraft eines Mediendruckes,

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wobei die Kraft der Ansprechwert-Einstellfeder 39 über die Niederdruckmembran und das Niederdruck-Arbeitspunktglied H9 auf den Rundbolzen ^5 einwirkt und dadurch das Kontaktglied M nach rechts, d.h. von den Kontakten ^7 weg bewegt, wodurch der Widerstand R von dem Ausgangsstromkreis getrennt wird, wann immer der Differenzdruck kleiner ist als die durch die Ansprechwert-Einstellfeder 39 ausgeübte Kraft.

Die Hochdruck-Arbeitspunkt-Baugruppe 35 umfaßt eine Hochdruckmembran 5o sowie ein Hochdruck-Arbeitspunktglied 51, das die durch den in den Hochdruckeingang 17 eintretenden Mediendruck ausgeübte Kraft auf den Rundbolzen ^15 überträgt, so daß diese Kraft der von der Niederdruck-Arbeitspunkt-Baugruppe 3¹^ ausgeübten Kraft entgegenwirkt und das Schaltglied M nach links in Anlage an die Kontakte k"J der Kontaktplatte 46 zu bewegen sucht, so daß der Widerstand R in den Ausgangsstromkreis eingeschaltet wird, wann immer der Differenzdruck wenigstens gleich dem Wert ist, der durch die Ansprechwert-Einstellfeder 39 vorgegeben ist.

Die in Fig. Io dargestellte Kontaktplatte kS der Schaltbaugruppe 36 besitzt eine im wesentlichen runde Grundlage 66 aus Isolationsmaterial wie einem Epoxi-Glas, auf deren Fläche 67 elektrische Kontakte ^7 angeordnet sind. Die Kontakte 47 umfassen dabei zwei auf der Fläche 67 angeordnete bogenförmige Kontaktbereiche 68 and 69, die aus goldüberzogener Kupferfolie bestehen können und mit einer Silber-Silikon-Verbindung überzogen sind, die durch ihre Oberflächenspannung am Anfang des Schließ- und Unterbrechungspunktes Lichtbogenbildungen unterdrückt, sofern diese überhaupt auftreten können. Die Kontaktbereiche 68 und 69 sind durch einen Kanal 7o (Fig. 11) voneinander getrennt, der sich im wesentlichen diagonal über die Oberfläche 67 der Grundlage 66 erstreckt, wie dieses die Fig. Io erkennen läßt. Die bogenförmigen Kontaktbereiche 68 und 69 enden in mit öffnungen versehenen Vorsprungsbereichen 71, die durch Ausschnitte 72 am Umfangsrand

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der Grundlage 66 gebildet sind und in denen geeignete Anschlußstellen 78 (Fig. 2) ausgebildet sind, die die Verbindung der Kontaktbereiche 68 und 69 mit den Enden der Leiter l8a und 19a durch eine geeignete Verbindungsart, beispielsweise durch eine Lötverbindung erleichtern. Die Kontaktplatte 45 besitzt einen zentralen Durchbruch 77, durch den, wie die Fig. 2 zeigt, das Schaltglied HH durchgreift.

Das Schaltglied HH besteht aus elektrisch leitendem Material wie Messing, ist im wesentlichen zylinderförmig und weist an einem Ende 80 einen Flansch 79 auf, der im Bereich der Kontakt-Trägerfläche 67 der Kontaktplatte HS und in einer goldüberzogenen Kontaktschneide 82 endet, die neben der Kontaktträgerfläche 67 der Kontaktplatte 46 liegt. Das Schaltglied HH ist von einem Rundbolzen '15 gehalten, der mit seinem einen Ende 8H durch das Niederdruck-Betriebspunktglied '{9 und mit dem gegenüberliegenden Ende 85 durch das Hochdruck-Betriebspunktglied 51 gehalten ist. Das Schaltglied HH ist elektrisch isoliert auf dem Rundbolzen H5 durch Nylonbuchsen 88 gehalten, von denen je eine an einem Ende des Schaltgliedes HH angeordnet ist. Das Schaltglied HH, das in der Fig. 2 von der Kontaktplatte H6 abgehoben dargestellt ist, ist zur überführung der Kontaktschneide 82 in Anlage an die auf die Kontaktplatte HS aufgedruckten Kontakte Hj nach links bewegbar, wodurch die Leiterabschnitte 18a und 19a verbunden werden und damit wiederum der Widerstand R in den Ausgangsstromkreis eingeschaltet wird, wann immer der höhere Druck größer ist als der niedere Druck zuzüglich der Kraft der Vorspannfeder 39· Die Kontaktschrieide 82 des Schaltgliedes HH wird dagegen immer dann von den Kontakten Hj abgehoben, vann immer der Differenzdruck kleiner ist als der durch die Ansprechwert-Einstellfeder 39 eingestellte Wert. Der Trennkanal 7o verhindert die Entstehung von Kriechströmen durch den auf den Kontaktschneidenbereich des Schaltgliedes HH aufgebrachten leitenden Überzug.

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Die Niederdruck-Betriebspunkt-Baugruppe 3^ und die Hochdruck-Betriebspunkt-Baugruppe 35 sind auf entgegengesetzten Seiten der-Schaltbaugruppe angeordnet.

Bei der Niederdruckbetriebspunkt-Baugruppe 3^ besteht die Niederdruckmembran ^l\8, die aus nicht rostendem Stahl hergestellt sein kann, aus einem dünnen scheibenartigen Element, das ein offenes Element 9o des Mantelteils ¹Jl verschließt und dadurch auf der Niederdruckseite der Schaltbaugruppe J>6 eine Pluid-Abdichtung herstellt. Die Membran HS ist profiliert gestaltet und besitzt eine Schulter 73, die vom Niederdruckeingang 16 aus betrachtet einen konkaven Zentralbereich 7¹I an der Membran schafft. Der Randbereich 76 der Membran 48 ist zwischen der Unterseite 87 eines Flansches 85 des die Ansprechwert-Einstellf'eder umschließenden Mantels h2 und eine Schulter 93 eines scheibenförmig gestalteten Distanzgliedes 92 der Einheit 3Ί eingeklemmt und abgedichtet.

Das Distanzglied 92 besteht aus formhaltendem Isolationsmaterial, wobei sein Außenquerschnitt etwas kleiner ist als der Querschnitt des umhüllenden Mantels ¹Il, wobei das Distanzglied 92 das Niederdruck-Betriebspunktglied *J9 im Abstand von der Kontaktplatte *46 hält. Das Distanzglied 92 besitzt dabei eine zentrale Ausnehmung 95» die auf der der Fläche 81 der Kontaktplatte ¹Jo anliegenden Innenseite erweitert oder angesenkt ist. Der erweiterte Bereich bildet eine öffnung 96, in den ein Ende 77' des Schaltgliedes ^k eingreift.

Das Niederdruck-Betriebspunktglied ^9 umfaßt ein scheibenförmiges Element, das aus Stahl bestehen mag und in einer öffnung angeordnet ist, die durch eine auf der Seite 98 des Distanzglicdes 92 hergestellte Ausnehmung 99 gebildet ist.

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Das Niederdruck-Betriobspunktglied 49, das die auf die Niederdruckmembran einwirkenden Kräfte auf den Rundbolzen 45 überträgt, ist auf der Seite loo mit einer Ausnehmung 97 versehen, die den profilierten Mittelbereich 74 der Membran ^48 aufnimmt. Die gegenüberliegende Fläche lol des Gliedes 49 besitzt einen mittigen erhabenen Bereich Io2, der eine Schulter Io3 bildet, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der zentralen Ausnehmung 95 des Distanzgliedes 92, die als Niederdruck-Endanschlag dient. Der erhabene Bereich Io2, der in die Ausnehmung 95 vorsteht, besitzt eine zentrale öffnung Io4, in die das eine Ende 8^4 des Rundbolzens 45 mit Preßsitz eingefügt ist.

Bei der Hochdruck-Betriebspunkt-Baugruppe 35 umschließt die Hochdruckmembran 5o, die in der gleichen Weise gestaltet ist, wie die Niederdruckmembran 48, die Hochdruckseite der Schaltbaugruppe 36, wobei sie dieser gegenüber ebenfalls eine Fluid-Dichtung bildet. Die Membran 5o ist so profiliert, daß sie eine Schulter 15o bildet, die, von dem Hochdruckeingang 17 aus gesehen, einen konvexen Zentralbereich I06 bildet. Der Außenrand I08 der Membran ist zwischen die Innenseite Io9 des Betriebspunkt-Mantelteils 41 und eine Schulter Ho eines Distanzgliedes 112 der Baugruppe 35 eingeklemmt und zwischen diesen Teilen dicht eingeschlossen.

Das Distantzglied 112, das dem Distanzglied 92 der Niederdruck-Betriebspunkt-Baugruppe 34 entspricht, ist innerhalb des Mantelteils 41 angeordnet, v.'obei es die Hochdruckmembran 5o im Abstand von der Kontaktplatte 46 hält. Das*Distanzglied besitzt eine zentrale Ausnehmung 114, die an der der Kontaktträgerfläche 67 der Kontaktplatte 46 anliegenden Seite 115 erweitert bzw. angesenkt ist. Der erweiterte Bereich bildet eine Aufnahme II6, in die das andere Ende 80 des Schaltgliedes 44 eingreift.

Das Hochdruck-Betriebspunktglicd 51 umfaßt ein kegelförmiges Element j das aus Stahl hergestellt sein kann. Dieses Betr.iebspunktgliod 51, das die auf die liochdruckniombron einwirkenden

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ar

Kräfte auf den Rundbolzen 45 überträgt, sitzt mit seinem größer bemessenen Ende 12o in dem profilierten Zentralbereich der Membran 5o. Das kleiner bemessene Ende 122 erstreckt sich in eine durch eine Ausnehmung 124 gebildete öffnung auf der Seite Ho des Distanzgliedes 112. Die Fläche 122 des Betriebspunktgliedes 51 besitzt einen mittigen erhabenen Bereich 126, der eine Schulter 128 bildet, die einen größeren Querschnitt aufweist als die zentrale Ausnehmung 116 des Distanzgliedes 112 und die als ein Hochdruck-Endanschlag dient. Der in die öffnung 116 vorstehende erhabene Bereich 126 besitzt eine mittige Öffnung 13o, in die das andere Ende 85 des Rundbolzens '15 mit Preßsitz eingefügt ist.

Der erhabene Bereich 126 des Arbeitspunktgliedes 51 zentriert eine Hochdruck-Begrenzungsfeder 34, die den Rundbolzen 45 im Bereich des Endes 85 umschließt und zwischen der Fläche 128 des Arbeitspunktgliedes 51 und der Buchse 88 zusammendrückbar ist.

Die Ansprechwert-Einstellfeder-Baugruppe 37 ist von dem Mantelteil 42 umschlossen, der einen im wesentlichen zylindrischen Hauptteil 187 aufweist, der in einem sich nach außen erweiternden Endabschnitt I89 endet, welcher am Rand umgebogen ist und einen Flansch 85 bildet, der die Verbindung mit dem Arbeitspunkt-Mantelteil 41 erleichtert und der Verklammerung des Außenrandes 76 der Niederdruckmembran 48 zwischen dem Plansch 85 und dem Distanzglied 92 dient.

Die Ansprechwert-Einstellfeder 39 ist als Wendelfeder gestaltet, die zwischen einem Federstützglied l4o und einer Mutter 142 sitzt, welche ihrerseits auf einer Stellschraube sitzt. Das Federstützglied l4o, das in dem konkaven Zentralbereich 74 der Membran 48 positioniert ist, weist einen querschnittsverjüngten Bereich 146 auf, der von dem einen Ende der Feder 39 umschlossen ist, die sich weiterhin über den Schaft der Einstellschraube 144 erstreckt. Die Mutter 142 besitzt, wie am besten die Fig. 3 zeigt, Ansätze 1?2, die in

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Schlitze 153 in dem Hauptteil des Mantels k2 eingreifen und dadurch die Mutter drehfest halten. Die Stellschraube lkk besitzt einen geschlitzten Kopfbereich 155, der durch eine öffnung 156 des Mantels 42 greift und im Bereich des Niederdruck-Anschlußstücks 22 liegt, so daß eine Einstellung der durch die Ansprechwert-Einstellfeder aufzubringende Vorspannung ermöglicht wird. Die Stellschraube kann durch die Einführung des Blattes eines Schraubendrehers, beispielsweise durch einen zentralen Durchgang I60 in dem Niederdruck-Anschlußstück 22 erfolgen.

Per Betriebspunkt-Mantelteil 4l, der einen Teil des Innenmantels ¹Io bildet und die Betriebspunkt-Baugruppen 3^ und sowie die Schalt-Baugruppe 36 umschließt, ist als hohler zylindrischer Teil ausgebildet, der aus Messing bestehen kann. Der Mantelteil kl ist an dem im Bereich der Nialerdruckinembran '!8 liegenden Ende offen, besitzt andererseits einen stufenförmigen Abschlußteil 66, der in einer ringförmigen Erhebung I67 endet, die einen Durchgang I68 bildet, durch den ein mittig durchbohrter Schaftteil 17o des Hochdruck-Anschlußstückes hindurchgreift. Das Hochdruck-Anschlußstück 23 ist mit dem Mantelteil *!1 beispielsweise durch eine Lötverbindung vereinigt. Die zentrale Bohrung 172 des Hochdruck-Anschlraßstückes 23 steht in Verbindung mit einer abgedichteten Druckkammer 17^» die durch die Innenseite 176 des Abschlußteils I66 und der Hochdruckmembran 5o umschlossen ist.

Die Fig. 8 und 9 lassen erkennen, daß der Mantelteil Hl einen langgestreckten einwärtsgerichteten dreieckförmigen Vorsprung 180 besitzt, der die Druckmembranen Ί8 und 5o, die Distanzglieder 82,112 und die Kontaktplatte *J5 der Untereinheit 2o zueinander ausrichtet. Der dreieckförmige Vorsprung I80 greift in angepaßt ausgebildete dreieckförmige Ausnehmungen aller dieser Teile der Betriebspunkt-Kontakt-Baugruppen ein,

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wie beispielsweise in die Ausnehmung l8l in dem Gehäuse der Ansprechwert-Einstellfeder (Fig. 5)> die Ausnehmung 182 in der Niederdruckmembran 48 (Fig. 6), die Ausnehmung 183 in dem Distanzglied 92 (Fig. 7) und die Ausnehmung 184 in der Kontaktplatte 46 (Fig. Io).Beim Zusammenbau werden alle Einzelteile mit in einer Richtung liegenden Ausnehmungen angeordnet, so daß die Ausnehmungen 181 bis 184 gegenüber dem Vorsprung l8o in einer Reihe verlaufen, wie das die Fig. 4 zeigt.

In der Fig. 2 sind die Elemente der Niederdruckarbeitspunkt-Baugruppe 34, der Hochdruck-Arbeitspunkt-Baugruppe 35 und der Kontakt-Baugruppe 36 zu einer Arbeitspunkt-Anordnung zusammengefaßt dargestellt, die dann in den inneren Mantelteil 41 durch deren offenes Ende 9o hindurch geschoben wird, während die Fig. 9 diesen Mantelteil 4l vor dem Einbau zeigt. Die Kontakt-Baugruppe 36 wird dabei zuerst eingesetzt, während dann die Distanzglieder 92 und 112 auf den entgegengesetzten Seiten der Kontaktplatte 46 positioniert werden. Die Arbeitspunktglieder 49 und 51 werden dann auf den Rundbolzen 45 aufgepreßt. Wenn dann die Arbeitspunkt-Baugruppe in dem inneren Mantelteil 4l positioniert ist, wird dessen offenes Ende 9o von dem Mantel 42 umschlossen, der die Ansprechwert-Einstellfeder 37 aufnimmt, wobei die Federabstützung l4o in dem konkaven Teil 74 der Membran 48 liegt, während die Ansprechwert-Einstellfeder 39 dessen erhabenen Bereich 1.46 umschließt, sobald der Mantelteil 42 in die vorgesehene Position überführt worden ist. Die Membranen 48 und 5o der Arbeitspunktbaugruppen 34 und 35 bilden eine dichte innere Schaltkammer l87 für die Einrichtung 2o.

Das offene Ende 9o des Mantelteils 41 besitzt Ausschnitte I88, die ihrerseits Vorsprünge I90 bilden, welche über den Flansch 85 (Fig. 2) des Federaufnahmernantels 42 bei der Verbindung umgebogen v/erden, wodurch dann der zweiteilige Innenniantel 4o zusammengehalten wird. An den Leiterdurchgängon 194 .in der Membran 74 ist eine Niederdruckdichtung

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vorgesehen, während die Leiterdurchgänge 192 in dem Distanzglied 92 durch ein Epoxidharz verschlossen werden und zwar unmittelbar vor dem Umbiegen der Vorsprünge 19o. Das Epoxidharz wird in der Nähe des Flansches 85 des Mantelteils ^2 bei 231 aufgetragen, wobei nach dem Umbiegen der Vorprünge 190 überschüssiges Epoxidharz die Höhlung 232 füllt, die durch die Ringnuten 235 in dem Distanzglied 92 gebildet sind. Die Anwendung von Epoxidharz kann unabhängig oder unmittelbar in Verbindung mit einer Hochtemperaturaushärtung erfolgen.

Die Fig. 2 und 7 zeigen, daß das Distanzglied 92 ein Paar eingesenkter Schlitze 192 und $3 aufweist, welche einen Hohlraum 192' (siehe Fig. 2) für die Leiterenden 78 der Kontaktplatte 46 bilden und den Durchgang der Leiterabschnitte 18a und 19a durch das Distanzglied 92 ermöglichen, die von dort durch die Durchtrittsöffnung 19^ in der Niderdruckrriembran 48 (Fig. 6) und durch die öffnung 195 des Flansches des Feder-Mantelteils Ί2 (Fig. 5) hindurchtreten, sowie schließlich zur Verbindung mit den Leitern l8 und 19 durch Buchsen 3oa und 3ob in die Kammer 28 (Fig. 1) geführt sind.

Der den Innenmantel ^o umschließende Außenmantel 2H ist im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und an dem einen Ende 2ol im Bereich des Hochdruck-Anschlußstückes 23 offen ausgebildet, während er an dem gegenüber liegenden Ende 2o2 im Bereich des ltfederdruckanschlußstückes 22 geschlossen ist. Der äußere Mantel 2>i, der dabei aus Messing hergestellt sein kann, besitzt ein Hauptkörperteil 2o4 und einen demgegenüber eingeschnürten Bereich I06 im Bereich des geschlossenen Endes 2o2, der eine vertikal verlaufende Fläche 2o8 aufweist, die mit Öffnungen 31a und 31b zur Aufnahme der Leitungsbuchr.en 3oa und 3ob (Fig. 3) versehen ist.

Die innere Mantelgruppc ist in den Außenmantel 2Ί durch dessen offenes Ende 2ol eingeführt, wobei der Umfangsrand 2o5 des Außenmantels 2'I umgebogen ist, wie dieses die Fig. 2 zeigt, so daß er dadurch unter Zusaininenhalturig der Einheit 2o der Schulter 2o7 des Mantolteils 'Il anliegt. Auf der Hochdruekr.e i t <:

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erfolgt die Abdichtung durch Epoxidharz, das bei 233 aufgetragen ist und den Hohlraum 236 füllt, der durch die Ringnuten in dem Distanzglied 112 ausgebildet ist, und ferner durch den Auftrag von Epoxidharz 234 im Bereich der Schulter 2o7 des Mantelteils 4l. Ein Teil 21o des äußeren Mantels 24 ist zwischen dem Hauptkörperteil 2o4 und der vertikalen Fläche 2o8 mit einem verringerten Querschnitt ausgebildet, wodurch eine Schulter 27 entsteht, die , wie die Pig. I zeigt, in das Gehäuse 21 eingreift. Die Innenfläche 2o9 dient dabei als Anschlag für die Innenkante 211 des Mantelteils 41.

Das geschlossene Ende 2o2 des Mantels 24 besitzt eine Öffnung 212, durch die ein zylindrischer Endteil 214 des Miederdruck anschlußstücks 22 hindurchgeht und in geeigneter Weise, beispielsweise durch eine Lötverbindung befestigt ist. Das NLede'druckanschlußstück 22 kann als herkömmliches Messinganschlußstück ausgebildet sein, das eine axiale Bohrung 6o aufweist, die die Eingangsöffnung für das Medium bildet, und mit einem Eingang 218 der NJaderdruckkammer 219 in Verbindung steht, die von einer dazu im Abstand liegenden Außenwand 22o des Mantelteils 42 der Ansprechwert-Einstellfeder und der Innenwand 222 des querschnittsverjüngten Bereiches 187 des Außenmantels 24 gebildet ist. Von dem Niederdruckeingang 218 strömt das Medium zu der Niederdruckmembran 48 durch den Dixchgang 221, der in dem Mantelteil 42 der Ansprechwert-Einstellfeder ausgebildet ist und in den von der Innenwand 226 des Mantelteils und von der Niederdruckmembran 48 gebildeten Raum 224 führt.

Die Zeichnungsfigur 1 zeigt ein Ausführungsbeipiel, bei dem der Differenzdruck-Schutzschalter 15 in einem Schutzschaltsystem für einen Kältekompressor verwendet wird, wobei das Niederdruckanschlußstück 22 in fluidleitender Verbindung mit einem Medienausgang des Kurbelgehäuses der Kompressoreinheit steht, während das Hochdruckanschlußstück 23 in fluidleitender V/eise mit einem Medienausgeng einer Ölpumpe der Kompressoreinheit verbunden ist. Damit wird der Kurbelgehäuseöldruck dem !Seder-

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druckeingang 16 und der ölpumpendruck dem Hochdruckeingang zugeführt.

Das die Leitungen 18 und 19 umfassende Kabel 32 verläuft zu einer geeigneten Steuereinrichtung, wie zu dem Druekdiskriminator des eingangs beschriebenen Meßreglers.

Wie die Fig. 2 erkennen läßt, gelangt das Niederdruckmedium durch das Anschlußstück 22 zwischen den Außenmantel 2*1 und den Innenmantel ¹Jo, die Buchsen 3oa und 3ob und die Niederdruckmembran '(8. Der Durchgang durch den Mantel *I2 der Ansprechwert-Einstellfeder erfolgt über die Öffnung 221. Die durch den Druck dieses Niederdruckmediums auf die Membran H8 ausgeübte Kraft zuzüglich der von der Ansprechwert-Einstellfeder ausgeübten Kraft wird durch das Niederdruck-Arbeitspunktglied *19 und den Rundbolzen *J5 auf das Hochdruck-Arbeitspunktglied 51 übertragen, dem die auf die Hochdruckmembran 5o einwirkende Kraft des Hochdruckmediums entgegenwirkt. Sofern diese Hochdruckkraft die von der Niederdruckseite kommende Kraft nicht ausgleicht, zeigt das an, daß der Differenzdruck geringer ist als der durch die Wertbereichseinstellfeder eingestellte Wert, wobei das Arbeitspunktglied k9 und der Rundbolzen ¹J 5 nach rechts geschoben werden und die Schultern lolgrößeren Querschnitts des Niederdruck-Arbeitspunktgliedes ^9 sich dem Niederdruck-Distanzglied 92 anlegen und so als Niederdruckbegrenzungsanschlag dienen.

Der Fortsatz Io2 des Niederdruck-Arbeitspunktgliedes *J9 greift an der isolierenden Buchse 88 an und bewegt das Schaltglied M von der Kontaktplatte kS weg, wodurch der Stromkreis zwischen den Leiterabschnitten 18a und 19a geöffnet und dadurch auch der Stromkreis zwischen denLeitern 18 und 19 geöffnet wird.

Das Hochdruckmedium tritt durch das Anschlußstück 23 ein, wodurch, sobald die auf die Hochdruckmembran 5o ausgeübte Kraft

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größer ist als die von der Niederdruckseite kommende Kraft einschließlich der Kraft der Ansprechwert-Einstellfeder, das Hochdruckarbeitspunktglied 51 und der Rundbolzen 55 nach links bewegt werden. Das Schaltglied kk wird dabei unter der Wirkung der Feder 13^ ebenfalls nach links geschoben, bis die Kontaktschneiden 82 in Anlage an die Leiter ^7 der Kontaktplatte 46 gelangen und die Kentakte 68 und 69 (Fig. lo) überbrücken, so daß zwischen den Leiterabschnitten l8a und 19a ein Stromkreis geschlossen und dadurch der Widerstand R in den durch die Leiter 18 und 19 gebildeten Au5jgangsstromkreis eingeschaltet wird. Der für die Herstellung des Kontaktes erforderliche Differenzdruck kann durch seine Drehung der Einstellschraube 1Ί4 vorgewählt werden, durch die die Mutter 142 verstellbar ist, welche die Ansprechwert-Einstellfeder 39 stützt.

Ein weiteres Ansteigen des höheren Drucks bewirkt, daß das Hochdruck-Betriebspunktglied 51 sich solange nach links bewegt, bis die Schulter 128 sich dem Distanzglied 112 anlegt, wodurch eine weitere Durchbiegung der Membran 51 verhindert wird, sowie die weiterhin auftretenden Hochdruckkräfte aufgenommen werden. Das Schaltglied hk bleibt dabei einer verhältnismäßig geringen Kraft ausgesetzt, da die Übersteuerungsfeder 134 einen Überweg des Arbeitspunktgliedes 51 abfängt.

Bei der dargestellten Ausführungsform,.bei der der Differenzdruck-Schutzschalter 15 in Verbindung mit dem beschriebenen elektronischen Meßregler benutzt worden ist, verändert sich der äußere Widerstand oder Leitungswiderstand von einem unendlichen Wert (offener Stromkreis-Zustand) bei Niederdruckbedingungen zu einem endlichen Widerstand (geschlossener Stromkreis-Zustand), sobald der Differenzdruck wenigstens gleich dem eingestellten Wert ist. Falls der Meßregler eine sehr hohe Eingangsimpedanz im Megaohmbereich hat, ist die Veränderung des Innenkontaktwiderstandes zu Beginn des Pchließenc zum vollständigen Schließen mit einer Bewegung im Mikrometer-

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(Mikrozoll)-Bereich unbedeutend.

Der Meßregler kann bei entsprechender Ausstattung auch mit einer Zeitintegration arbeiten, wodurch der offene Stromkreis-Zustand zwischen den Leitern 18 und 19 erhalten bleibt, wenn der durch den Schalter 15 überwachte Differenzdruck um den Ansprechwert des Meßreglers oszilliert, wobei der Meßregler diese Oszillierung integriert. Bei dem gewählten Ausführungsbeipiel, bei dem der Differenzdruck einen Schmieröldruck repräsentiert, kann der Differnzdruck-Schutzschalter in Verbindung mit einem Meßregler zwischen geeigneten Schmieröldrücken, Grenzschmieröldrücken und ungeeigneten Schmieröldrücken unterscheiden. Der Meßschalter-Aufbau schafft eine doppelte Abdichtung gegenüber dem Niederdruckmedium durch den Einsatz eines Epoxidharzes an den Stellen 231 und 232 und eine dreifache Abdichtung gegenüber dem Hochdruckmedium durch den Einsatz eines Epoxidharzes an den Stellen 232 bis 23¹^. Das Epoxidharz an der Stelle 232 neben der Hochdruckmembran 5o und an der Stelle 232 neben der Niederdruckmembran Ί8 dichtet die beiden Enden 9o und 166 des inneren Mantelteils ^l ab, wodurch eine die Schaltbaugruppe 36 aufnehmende Schaltkammer 187 gebildet wird, und ferner auch die Kammer 187 gegen das Eindringen des Druckmediums. Die Schaltkammer 230 verbleibt dadurch in der Atmosphäre, in der sie zuvor eingeschlossen ist. Demgemäß werden durch Umgebungstemperaturen ausgelöste Druckänderungen durch die Wirkung auf beide Membranen H8 und 5o ausgeglichen.

Wenn die Membran 48 oder die Membran 5o reißt, kann die normale Schaltfunktion weitergeführt werden, solange nicht bzw. bis die Kontakte Ί7 auf der Kontaktplatte 46 soweit verschmutzt sind, daß der Stromkreis nicht mehr geschlossen werden kann. Sobald beide Membranen 48 und 5o reißen, geht das Medium bei der Anwendung des Schalters 15 sur Kältend lte'1 -erzeugung, gemäß dem Ausführungsbeipiel generell Frigen, ndchl, in die Atmosphäre, sondern fließt durch den Scha]ter 15 von

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dem Hochdruckeingang 17 zu dem Niederdruckeingang 16.

Wenn in dem dargestellten Ausführungsbeipiel der Differenzdruck-3icherheitsschalter auch in einer Ausführung dargestellt und beschrieben worden ist, bei der zwei über einen Niederdruckeingang 16 bzw. einen Hochdruckeingang 17 zugeführte Drücke überwacht werden können, versteht es sich doch, daß im Rahmen der Erfindung auch eine Abwandlung möglich ist, bei der nur ein Bezugsdruck·einem Eingang wie dem Niederdruckeingang 16 zugeführt wird und ein einziger, veränderlicher Druck überwacht wird, der dem Hochdruckeingang 17 zugeführt wird. So können beispielsweise das Niederdruck-Anschlußstück 22 und der Außenmantel 24 zur überwachung eines einzigen Drucks dahingehend abgewandelt werden, daß sie zur Atmosphäre hin geöffnet sind und dadurch einen "Eichbezug" schaffen. Alternativ kann auch die Niederdruckkammer evakuiert und abgedichtet sein, wodurch ein "absoluter" Druck entsteht. Der Schalter 15 ist dabei dann in cfer beschriebenen Weise betätigbar, mit der Ausnahme, daß die Schaltfunktion des Druckmeßschalters 15 durch die Differenz zwischen den veränderlichen, über den Hochdruckeingang 17 zugeführten Druck und dem an dem Niederdruckeingang 16 anliegenden Bezugsaruck gesteuert wird. Darüber hinaus bind im Rahmen der Erfindung noch weitere Änderungen möglich.

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Claims

Patentanwälte

' Dipl -Ing Dipl.-Chem Dipl.-Inrj O 7 Π Q T 1 ö

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser ^L ' ^{U 3 J} ' ^ö

Ernsbergerslrnsse 19

8 München 60

3. März 1977 JOHNSON CONTROLS, INC.

East Michigan Street

Milwaukeo, Wise ons in 53201 /Y.St.A.

Unser Zeichen: J 629

Ansprüche :

Differenzdruckmeßvorrichtung zur Erzeugung einer ersten und einer zweiten Steuerausgangsleistung als Funktion des Druckes zwischen ersten und zweiten Drücken, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, in dem eine erste Druck-Arbeitspunktbaugruppe angeordnet ist, die einen ersten Teil des Gehäuses in dem einen Endbereich einschließt und dadurch eine erste Druckkammer bildet, weiterhin durch eine in dem Gehäuse angeordnete zweite Druck-Arbeitspunkt-Baugruppe, die einen zweiten Teil des Gehäuses im Bereich seines anderen Endes einschließt und eine zweite Druckkammer bildet, wobei außerdem die erste und zweite Arbeitspunkt-Baugruppe zwischen der.ersten und zweiten Kammer eine dritte Kammer bilden, ferner durch eine die erste und zweite Druck-Arbeitspunkt-Baugruppe mechanisch verbindende Betätigungseinrichtung, die in Abhängigkeit von der Differenz der in der ersten und zweiten Kammer auftretenden Drücke zwischen einer ersten und einer zweiten Lage bewegbar ist, und schließlich durch eine Kontakt-Schalt-Baugruppe, die eine Schalterbetätigungseinrichtung umfaßt, welche mit der Betätigungsbaugruppe zur Betätigung der Schaltbaugruppe gekuppelt ist, wodurch ein Widerstand mit einem

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endlichen Widerstandswert zwischen die Ausgänge der Vorrichtung einschaltbar ist, wann immer sich die Betätigungseinrichtung in einer der Endlagen befindet, während die Ausgänge damit voneinander trennbar sind, wann immer die Betätigungseinrichtung aus der ersten Position in eine zweite Position bewegt wird.

Differenzdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse einen im wesentlichen zylindrischen inneren Mantelteil aufweist, während die erste und zweite Arbeitspunkt-Baugruppe eine erste bzw. eine zweite Druckmembran besitzen, die sich über den Innenmantel erstrecken, diesen in einen ersten, zweiten und dritten Bereich unterteilen und dadurch eine erste, zweite bzw. dritte Kammer bilden.

Differenzdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die erste und zweite Arbeitspunktbaugruppe ein erstes bzw. ein zweites Arbeitspunktglied umfassen und die Arbeitspunktglieder in der Nähe des Zentralbereichs der ersten bzw. zweiten Membran liegen, wobei die Arbeitspunktglieder mechanisch mit den Betätigungseinrichtungen gekuppelt sind, um die von den in der ersten und zweiten Kammer herrschenden Drücken auf die Membranen ausgeübte Kraft auf die Betriebseinrichtung zu übertragen.

Differenzdruckmeßschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die erste und zweite Arbeitspunkt-Baugruppe ein erstes und zweites zylindrisches Distanzglied aufweisen, die in der dritten Kammer angeordnet sind und Umfangsrandflachen aufweisen, während der Innenmantelteil einen ersten und zweiten einwärts in die Nähe der Randflächen des ersten und zweiten Distanzgliedes vorstehenden Flächenbereich aufweist, und wobei der Randbereich der ersten Membran zwischen dem

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Randbereich des ersten Distanzgliedes und des ersten Oberflächenbereichs eingeklemmt und der Randbereich der zweiten Membran zwischen dem Randbereich des zweiten Distanzgliedes und dem zweiten Oberflächenbereich eingeklemmt ist.

5· Differenzdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse zusätzlich einen den Innenmantelte.il umschließenden Außenmantelteil aufweit, dessen Innenfläche im Bereich des einen Endes im Abstand von der Außenfläche des Innenmantelteils verläuft und einen Mediendurchgang von dem ersten Eingang zu der ersten Kammer bildet, während der Außenmantelteil und der Innenmantelteil im Bereich des anderen Endes jeweils öffnungen besitzen, die einen Mediendurchlaß von dem zweiten Eingang zu der zweiten Kammer bilden.

6. Differenzdruckmeßvorrichtung zur Erzeugung einer ersten und einer zweiten Steuerausgangsleistung als Funktion der Differenz zwischen den von einem ersten und einem zweiten Druckeingang zugeführten ersten und zweiten Drücken, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, ferner durch eine erste Druck-Arbeitspunkt-Baugruppe, die in dem Gehäuse angeordnet ist und einen ersten Gehäuseabschnitt im Bereich des einen Gehäuseendes zur Bildung einer mit dem ersten Eingang in Verbindung stehenden ersten Druckkammer einschließt, weiterhin durch eine zweite Druck-Arbeitspunkt-Baugruppe, die in dem Gehäuse angeordnet ist und einen zweiten Gehäuseabschnitt im Bereich des anderen Gehäuseendes zur Bildung einer zweiten, mit dem zweiten Eingang in Verbindung stehenden Druckkammer einschließt, wobei außerdem die erste und die zweite Arbeitspunkt-Baugruppe zwischen der ersten und der zweiten Kammer eine dritte Kammer bilden, in der sich eine Betätigungseinrichtung erstreckt, die die erste und zweite Druck-Arbeitsounktßaugruppe mechanisch miteinander verbindet und in Abhängigkeit der Differenz der in der ernten und zweiten 7 0 9 tt 3 7 / 0 7 Π 3

Kammer auftretenden Drücke zwischen einer ersten und einer zweiten Lage bewegbar ist, ferner durch eine in der dritten Kammer angeordnete Kontaktschalteinrichtung mit einer Kontaktplatte, die auf einer Fläche mit elektrischen Kontakten versehen ist, welche mit den Ausgängen der Vorrichtung verbunden sind, sowie mit einem Schaltglied, das mit der Betätigungseinrichtung zur Relativbewegung gegenüber der Kontaktplatte gekuppelt ist und dadurch zur Überbrückung der Kontakte und zum Schließen eines Stromkreises zwischen den Ausgängen der Vorrichtung an die Kontaktplatte bewegbar ist, wann immer die Betätigungseinrichtung sich in der einen Lage befindet, während das Schaltglied von den Kontakten wegbewegt und dadurch der Stromkreis zwischen den Ausgängen unterbrochen wird, sobald die Betätigungseinrichtung in die andere Lage bewegt wird.

7. Differenzdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen einen der Ausgänge und einen der Kontakte ein Widerstand eingeschaltet ist und das Schaltglied zur Einschaltung des Widerstandes zwischen die beiden Ausgänge der Vorrichtung bewegbar ist, sobald sich die Betätigungseinrichtung in der einen Lage befindet.

8. Differenzdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein äußeres Gehäuse, das einen Teilabschnitt des Gehäusemantels im Bereich seines einen Endes einschließt und einen Aufnahmeraum bildet, in dem der Widerstand untergebracht ist.

9. Differenzdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Ansprechwert-Einstellbaugruppe mit einer auf die erste Arbeit.spunkt-Baugruppe eine Kraft aufbringenden Ansprechwert-Einstellfeder sowie mit Stellrnitteln zur Einstellung der von der Ansprechwert-Einstellfeder auf die erste Arbeitspunkt-Baugruppe einwir-

,' keridcn Kraft.

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10. Differenzdruckmeßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktplatte eine Grundlage aus Isolationsmaterial umfaßt, während die Kontakte erste und zweite Kontaktbereiche umfassen, die auf einer Fläche der Grundlage angeordnet sind.

11. Differenzdruckmeßvorrichtung nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaltglied ein zylinderförraiges Glied umfaßt, dessen Hauptkörperteil sich durch einen zentralen Durchbruch der Kontaktplatte erstreckt und der an einem Ende einen Planschteil besitzt, der in einer Schneidkantenfläche endet, die sich bis in die Nähe der Kontaktlagerfläche der Kontaktplatte erstreckt.

12. Differenzdruck-Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontakte aus elektrisch leitendem Material mit einem überzug aus einer Silber-Silikon-Verbindung bestehen, wobei die Kontaktplatte einen von der Oberfläche ausgehenden Trennkanal aufweist, der die beiden Kontaktbereiche voneinander trennt.

13. Differenzdruckmeßvorrichtung zur Erzeugung einer ersten und einer zweiten Steuerausgangsleistung als Punktion der Differenz zwischen einem ersten und einem zweiten Eingang zugeführtem ersten und zweiten Druck, gekennzeichnet durch ein erstes Gehäuse, ferner durch eine in dem ersten Gehäuse angeordnete erste Druckmembran, die einen ersten· Abschnitt des ersten Gehäuses im Bereich eines ersten Gehäuseendes einschließt und dadurch eine erste Druckkammer bildet, weiterhin durch eine in dem ersten Gehäuse angeordnete zweite Druckmembran, die einen zweiten Abschnitt des ersten Gehäuses im Bereich des zweiter. Gehäuseendes einschließt und dadurch eine zweite

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Druckkammer bildet, wobei die erste und zweite Druckmernbran zugleich eine zwischen der ersten und der zweiten Kammer liegende dritte Kammer bilden, in der eine erste und eine zweite Arbeitspunkt-Baugruppe angeordnet sind, die mit der ersten bzw. der zweiten Druckmembran in Berührung stehen, wobei sich außerdem in der dritten Kammer eine Betätigungseinrichtung erstreckt, die die erste und zweite Arbeitspunkt-Baugruppe mechanisch miteinander verbindet, ferner gekennzeichnet durch ein das erste Gehäuse umschließendes zweites Gehäuse, dessen Innenwand im Bereich des einen Gehäuseendes 'im Abstand zu der Außenwand des ersten Gehäuses liegt und dadurch einen Mediendurchgang zwischen der ersten Druckkammer un d dem ersten Druckeingang bildet, durch den über den ersten Eingang zugeführtes Medium mit einem ersten Druck der ersten Druckmembran zuführbar ist und eine Kraft bewirkt, die über das erste Arbeitepunktglied auf das Betätigun£,sglied übertragbar ist, während das erste und das zweite Gehäuse im Bereich des zv/eiten Endes des ersten Gehäuses jeweils öffnungen aufweisen, die einen Mediendurchgang zwischen der zweiten Druckkammer und dem zweiten Druckeingang herstellen, wodurch ein über den zweiten Eingang zugeführtes Medium mit einem zweiten Druck der zweiten Membran zuführbar ist und eine Kraft ausübt, die durch das zweite Arbeitspunkt-Glied auf das Betätigungsglied übertragbar ist und dadurch der von dem ersten Arbeitspuntk-Glied kommenden Kraft entgegenwirkt, wobei das Betätigungsglied in Abhängigkeit von der Differenz der in der ersten und in der zweiten Kammer herrschenden Drücke in eine erste oder eine zweite Position bewegbar ist, wobei ferner in der dritten Kammer ein Kontaktschalter angeordnet ist, der eine Kontaktplatte mit auf ihrer einen Fläche angeordneten elektrischen Kontakten sowie ein Schaltglied umfaßt, das mit dem Betätigungsglied gekuppelt ist und dadurch gegenüber der Kontaktplatte bewegbar ist, derart, daß das Schaltglied zur überbrückung der Kontakte an die Kontakte bewegt wird, sobald das Betätigungsglied sich in

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einer seiner Positionen befindet, während das Schaltglied von den Kontakten abgehoben wird, wann immer das Betätigungsglied aus der einen Position in seine andere Position bewegt wird.

1Ί. Differenzdruck-Meßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß der ersten Kammer eine Ansprechwert-Einstellbaugruppe zugeordnet ist, die eine Ansprechwert-Einstellfeder zur Ausübung einer Kraft auf die erste Membran und Mittel zur> Einstellung der von der Ansprechwert-Einstellfeder auf diese Membran ausgeübten Kraft umfaßt.

15· Differenzdruck-Meßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß in der dritten Kammer zwischen der ersten Membran und einer anderen Fläche der Kontaktplatte ein erstes zylindrisches Distanzglied angeordnet ist, während ein zweites zylinderförmiges Distanzglied in der dritten Kammer zwischen der zweiten Membran und der Kontakttragfläche der Kontaktplatte angeordnet ist, daß ferner das erste Gehäuse einen ersten, einwärts auf den Umfangsbereich einer ersten Fläche des ersten Distanzgliedes zu gerichteten Oberflächenabschnitt und einen zweiten Oberflächenabschnitt besitzt, der sich einwärts in die Nähe des Umfangsrandes einer ersten Fläche eines zweiten Distanzgliedes erstreckt, wobei der Umfangsrand der ersten Membran zwischen dem Umfangsrand des ersten Distanzgliedes und einem ersten Oberflächenbereich des ersten Gehäuses eingeklemmt ist, während der Umfangsrand der zweiten Membran zwischen dem Umfangsrand des zweiten Distanzßliedes und dem zweiten Oberflächenbereich des ersten Gehäuses eingeklemmt ist.

16. Differenzdruck-Meßvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Fläche des ersten Distanzglicdcs einen angesenkten Zentralbereich

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und auch die erste Fläche des zweiten Distanzgliedes einen angesenkten Zeritralbereich hat, wobei das erste und zweite Arbeitspunkt-Glied von dem Betätigungsglied in den angesenkten Bereichen des ersten bzw. des zweiten Distanzgliedes gehalten ist und wobei das erste Arbfitspunktglied zur Anlage an eine auf der ersten Fläche des ersten Distanzgliedes ausgebildete Schulter bewegbar ist, wodurch die Bewegung des Betätigungsgliedes begrenzt wird, sobald die auf die erste Membran ausgeübte Kraft die auf die zweite Membran ausgeübte Kraft um einen vorbestimmten Betrag übersteigt, während das zweite Arbeitspunktglied in Anlage an eine auf der ersten Fläche des zweiten Distanzgliedes ausgebildete Schulter bewegbar ist, wodurch die Bewegung des Betätigungsgliedes begrenzt wird, sobald die auf die zweite Membran ausgeübte Kraft die auf die erste Membran ausgeübte Kraft um ein vorbestimmtes Maß übersteigt.

17. Differenzdruck-Meßvorrichtung nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet , daß das erste und das zweite Distanzglied jeweils eine zentrale Aussparung besitzen und das Betätigungsglied einen durch diese Öffnungen hindurchstehenden Eolzen umfassen, der mit einem ersten und einem zweiten Ende in dem ersten bzw. zweiten Arbeitspunktglied festgelegt ist.

18. Differenzdruck-Meßvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die zweiten Flächen des ersten und zweiten Distanzgliedes im Bereich der zentralen Aussparungen Ansenkungen aufweisen, die im Bereich des mittigen Durchbruchs der Kontaktplatte einen Raum bilden, daß ferner das Kontaktglied ein in dem Raum angeordnetes zylinderförmiges Glied umfaßt, dessen Hauptkörperteil sich durch den Durchbruch der Kontaktplatte hindurch erstrockt und einen in der Nähe der Kontakttragfläche der Kontaktplatte liegenden Flanschteil umfaßt, der in einer eine Kontaktfläche bildenden Schneide endet, wobei das Kontaktglied isolierend von dem Bolzen gehalten ist und mit die-

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sem zur Anlage der Kontaktfläehe an die Kontakte bewegbar ist, sobald der Bolzen in seine eine Position überführt wird.

19. Differenzdruck-Meßvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Gehäuse einen einwärts gerichteten Vorsprung aufweist, der mit Aussparungen der ersten und zweiten Membran, des ersten und zweiten Distanzgliedes und der Kontaktplatte zusammenwirkt und diese Bauteile dadurch in dem ersten Gehäuse ausrichtet.

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