DE2842620C2 - - Google Patents
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- DE2842620C2 DE2842620C2 DE19782842620 DE2842620A DE2842620C2 DE 2842620 C2 DE2842620 C2 DE 2842620C2 DE 19782842620 DE19782842620 DE 19782842620 DE 2842620 A DE2842620 A DE 2842620A DE 2842620 C2 DE2842620 C2 DE 2842620C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalterbetätigungsvor
richtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche Schalterbetätigungsvorrichtung ist aus der
US-PS 33 02 269 bekannt. Bei dieser bekannten Schalterbetä
tigungsvorrichtung berührt das Bewegungsübertragungsglied
den beweglichen Kontaktarm beim Ansprechen des Schnappglieds
angenähert punktförmig, was zu einer starken, punktförmigen
Beanspruchung des Kontaktarms führt. Bei Vorrichtungen der
eingangs geschilderten Art ist es jedoch von besonderer Be
deutung, daß sie eine große Lebensdauer bis zu einer halben
Million Betätigungszyklen haben. Bei der bekannten Schalter
betätigungsvorrichtung kann diese hohe Lebendsdauer wegen der
punktförmigen Belastung des Kontaktarms nicht erzielt werden,
sondern es kommt zu einem vorzeitigen Ermüdungsbruch
des beweglichen Kontaktarms.
Aus der US-PS 35 84 168 ist ebenfalls eine Schalterbetäti
gungsvorrichtung bekannt, bei der ein Bewegungsübertragungs
glied Anwendung findet, jedoch wirkt auch dieses Bewegungs
übertragungsglied praktisch punktförmig auf den beweglichen
Kontaktarm ein, so daß auch hier eine verkürzte Lebensdauer
zu erwarten ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalterbetä
tigungsvorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszu
gestalten, daß sich mit einfachen Mitteln eine deutliche Ver
längerung der Lebensdauer ergibt.
Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1
angegebenen Merkmale gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Vor
richtung ist die gekrümmte Bodenfläche des Bewegungsübertra
gungsglieds so ausgebildet, daß sie sich über einen Hauptteil
der Länge des beweglichen Kontaktarms erstreckt. Dies bedeu
tet, daß das Bewegungsübertragungsglied nicht punktförmig,
sondern über eine breitere Anlagefläche mit dem beweglichen
Kontaktarm in Berührung kommt, wenn das Schnappglied auf das
Vorliegen der vorgewählten Bedingung anspricht. Dies führt
zu einer gleichmäßigen Verteilung der auf den beweglichen
Kontaktarm einwirkenden Kraft und damit zu der angestrebten
Schwingung des Kontaktarms, die schließlich zu der Verlänge
rung der Lebensdauer führt.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielshalber
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vor
richtung, in der die elektrischen Kontakte nicht in
Eingriff stehen, wobei ein Teil des Bewegungsüber
tragungsglieds 52 zur Darstellung weggelassen ist.
Fig. 2 eine mit der Darstellung von Fig. 1 überein
stimmende Schnittansicht, wobei die elektrischen
Kontakte jedoch in Eingriff stehen,
Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 1, jedoch
um 90° um eine vertikale Achse gedreht,
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Sockelglied und die
Kontaktanordnung in der Ausführungsform der
Fig. 1, bis 3,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines gegenüber dem
Bewegungsübertragungselement nach den Fig. 1 bis 3 abgewandelten
Bewegungsübertragungselementen,
Fig. 5a eine Ansicht eines Abschnitts der Vorrichtung
von Fig. 1 bis 3 in der Ansicht von Fig. 1, jedoch
mit dem Bewegungsübertragungselement von Fig. 5,
Fig. 6 und 6a vergrößerte Schnittansichten eines Ab
schnitts der Dichtungsanordnung und der Schei
bensitzanordnung in der Ausführungsform nach
den vorhergehenden Figuren und
Fig. 7 ein Diagramm zur Veranschlagung der Be
tätigungs- und Lösedruckwerte von Bimetall
scheiben bei verschiedenen Temperaturen.
Zur Verdeutlichung der Darstellung sind die Abmessun
gen gewisser Teile in der Zeichnung sowie die Relativ
bewegung zwischen den Teilen abgewandelt oder vergrößert
worden.
Der in der Zeichnung dargestellte Schalter 10 enthält
einen zylindrischen, napfförmigen Sockel 12 aus her
kömmlichem, elektrisch isolierendem, gepreßtem Kunst
stoff, beispielsweise einem Phenolmaterial, der Sockel
weist eine Bodenwand 14 mit wenigstens zwei
Öffnungen 16 sowie zwei nach oben ragenden Seiten
wände 18 auf, deren obere Endabschnitte ein offenes
Ende 20 bilden. Am oberen Endabschnitt der Seiten
wand 80 ist ein Flansch 22 gebildet, der zur Er
leichterung der Handhabung der Vorrichtung sechs
eckig geformt sein kann. Ferner ist am oberen End
abschnitt der Seitenwand 18 ein Scheibensitz 24
gebildet, der unten noch genauer beschrieben wird.
Durch eine Öffnung 16 in der Bodenwand 14 ragt ein
Anschlußglied 26 in einen im Sockel 12 gebildeten
Schalterhohlraum 28. Das Anschlußglied 26 weist zwei
Laschen 30 auf, die aus der Ebene des Anschlußglieds
12 abgebogen sind und auf einer Stützfläche 32 lie
gen, damit das Anschlußglied genau innerhalb des
Schalterhohlraums 28 angebracht wird. Am Vorderende
des Anschlußglieds 26 ist ein seitlich abstehender
Arm 34 gebildet, der so geformt ist, daß er nach
unten gegen den Boden ragt. Vorzugsweise weist der
Arm 24 eine gekrümmte Oberfläche auf; der Grund für
diese Ausgestaltung wird unten noch näher erläutert.
Durch eine weitere Öffnung 16 in der Bodenwand 14
ragt ein zweites Anschlußglied 36 in den Schalter
hohlraum 28. Das Anschlußglied 36 ist mit zwei
Laschen 40 versehen, die den Laschen 30 des An
schlußglieds 26 gleichen; diese Laschen 40 sind aus
der Ebene des Hauptkörpers des Anschlußglieds 36 abgebogen,
und sie liegen auf einer Stützfläche 42,
damit das Anschlußglied 36 genau innerhalb des
Schalterhohlraums 28 gehalten wird. Am Vorderende
des Anschlußglieds 36 ist eine in seitlicher Richtung verlaufende Plattform 44 gebildet, die vor
zugsweise nach unten gegen die Bodenwand ragt und
mit dem Hauptkörper des Anschlußglieds 36 einen
spitzen Winkel bildet; der Grund für diese Ausgestaltung wird unten noch genauer erläutert.
Ein beweglicher Kontaktarm 46 ist in herkömmlicher
Weise, beispielsweise durch Schweißen, dicht bei
dem seitlich abstehenden Arm 34 an dem Anschluß
glied 36 befestigt. Der Kontaktarm 46 ragt ausleger
artig gegen das Anschlußglied 36; an seinem freien
Ende trägt er ein bewegliches Kontaktelement 48.
Das bewegliche Kontaktelement 48 kann mit einem auf
dem Vorderende 44 befestigten ortsfesten Kontakt
element 50 in Eingriff gebracht werden, wenn der
Kontaktarm 46 nach unten gedrückt wird, während
es vom Kontaktelement 50 gelöst werden kann, wenn
die Kraft nicht mehr einwirkt. Die Kontaktfläche des
Kontaktelements 48 ist vorzugsweise abgerundet,
während die Kontaktoberfläche des Kontaktelements 50 eben
ist, so daß beim Eingriff des Kontaktelements 48 am
Kontaktelement 50 nur ein kleines oder kein Drehmo
ment auf den Kontaktarm 46 ausgeübt wird. Dies ist
eine wichtige Überlegung, wenn die Lebensdauer des
Kontaktarms optimal verlängert werden soll.
Auf dem Kontaktarm 46 ist ein sich an diesen an
schließenden Bewegungsübertragungsglied 52 angebracht, das der Kraft
übertragung dient. Das Bewegungsübertragungsglied 52 kann zwar mecha
nisch am Kontaktarm 46 befestigt sein, doch liegt
es vorzugsweise nur auf ihm auf. Das Bewegungsübertragungsglied 52
ist mit Laschen 54, 56 versehen, die von seinen
beiden Seiten abstehen und in gegenüberliegenden
Nuten 58, 60 gleiten können, die in der Seitenwand
18 des Sockels 12 (siehe Fig. 3) gebildet sind.
Die Nuten 58, 60 sind etwas breiter als die Laschen 54,
56, so daß das Bewegungsübertragungsglied 52 in den Nuten eine Kipp
bewegung durchführen kann. Außerdem sind die einander
gegenüberliegenden Oberflächenabschnitte 62, 64 der Lasche 54 sowie
die Oberflächenabschnitte 66, 68 der Lasche 56 mit nach außen ge
krümmten Oberflächen ausgestattet, damit diese
Kippbewegung erleichtert wird. Das Bewegungsübertragungsglied
ist auch mit einem Vorsprung 70
an seiner Oberseite versehen, der die Unterfläche
ein im Scheibensitz 24 angebrachtes Schnappglied
72 berührt; eine glatte gekrümmte Fläche 74 bildet
die Unterseite des Bewegungsübertragungsglieds 52
Wenn das Schnappglied 72 aus der konvexen Gestalt, in
der ihr Mittelabschnitt gegen eine Druckquelle gewölbt
ist, wie in Fig. 1 dargestellt ist, in eine konkave
Gestalt umschnappt, in der ihr Mittelabschnitt von
der Druckquelle weggewölbt ist, wie in Fig. 2 darge
stellt ist, wird das Bewegungsübertragungsglied 52 nach unten gedrückt,
was gleichzeitig den Kontaktarm 46 nach unten biegt.
Bei der Auslenkung des Kontaktarms 46 gelangt ein
zunehmender Abschnitt der Bodenfläche 74 in Kontakt
mit dem Kontaktarm 46, so daß die von dem Schnapp
glied 7 ausgeübte Kraft auf die gesamte freie
Länge des Kontaktarms verteilt wird. Der Arm 34
des Anschlußglied 26 und die Plattform 44 des
Anschlußglieds 36 sind so angeordnet, daß bei der
in Fig. 2 dargestellten konkaven Gestalt des Schnapp
glieds 72 eine glatte Kurve von der Auslegerhal
terung zu den Kontaktelementen 48, 50 entsteht.
Wegen der Kippeigenschaft des Bewegungsübertragungsglieds 52 kann
dieses Bewegungsübertragungsglied die Kraft gleichmäßiger über die
gesamte Länge des Kontaktarms 46 verteilen. Wenn
sich der Kontaktarm 46 nach unten bewegt, trifft
das Kontaktelement 48 auf die oberste Fläche des
ebenen Kontaktelements 50, so daß das Kontakt
element 48 unmittelbar darauf beginnt zu kippen,
während es längs der Oberfläche des Kontaktelements
50 gleitet, bis es die in Fig. 2 dargestellte Posi
tion einnimmt.
Ein Ausfall der in den erwähnten USA-Patentschriften
33 02 269 und 35 84 168 beschriebenen Schalter ergibt
sich beim Abbrechen des beweglichen Kontaktarms
auf Grund der wiederholten Stoßkräfte, die von der
Scheibe über den Bewegungsübertragungsstift ausgeübt
werden. Diese Situation wird noch verschärft, wenn
die Schalter mit scheibenartigen Schnappgliedern mit einer großen
Differenz zwischen den Betätigungs- und Lösedruckwerten werden. Dieser Fehlerfall wird bei der hier
zu beschreibenden Schalterbetätigungsvorrichtung auf
Grund des Bewegungsübertragungsglieds 52 im Zusammenhang mit dem
seitlich verlaufenden, gekrümmten Arm 34 und dem
winkelig angeordneten ortsfesten Kontaktelement 50
vollständig beseitigt. Wie in Fig. 2 am besten zu
erkennen ist, wird die Beanspruchung gleichmäßig
über die gesamte Länge des Arms 46 verteilt. Wenn sich
das Bewegungsübertragungsglied 52 aus der in Fig. 1 dargestellten Po
sition in die in Fig. 2 dargestellte Position nach
unten bewegt, folgt der Kontaktarm 46 den Stützflä
chen, die die auf den Arm 46 einwirkende Beanspruchung
begrenzen, indem die vom Arm 34 und der Fläche 74
des Bewegungsübertragungsglieds 52 gebildete Kurve mit einem Radius
erzeugt wird, der nicht kleiner als der sich aus
der folgenden Formel ergebenden Radius ist:
darin sind:
E der Elastizitätsmodul des Kontaktarms 46;
b die Materialdicke des Kontaktarms 46 und
S die Beanspruchung des Kontaktarms 46.
E der Elastizitätsmodul des Kontaktarms 46;
b die Materialdicke des Kontaktarms 46 und
S die Beanspruchung des Kontaktarms 46.
Überbeanspruchungskräfte werden vom Kontaktarm 46 auf
die Anschlußklemmen übertragen, die stark genug
ausgebildet sind, daß sie solchen Kräften ohne schädi
gende Wirkungen ausgesetzt werden können.
In Fig. 5 ist eine abgewandelte Ausführung eines Bewegungsübertragungsglied
52′ dargestellt, dessen Körper verlängert ist,
so daß er sich über das bewegliche Kontaktelement 48
erstreckt. Die Bodenfläche 74 weist eine Ausnehmung 75 auf,
damit Platz für die Rückseite des Kontaktelements 48
geschaffen wird; diese Ausnehmung liegt an einer
solchen Stelle, daß sie auf die Rückseite des Kontakt
elements 48 auftrifft, wenn das Schnappglied 72 umschnappt,
während sich der Kontaktarm 46 nahezu bis zum Boden
bewegen kann, wodurch eine zusätzliche Kontaktkraft
entsteht und ein Kontaktprellen eingeschränkt wird.
Die Ausnehmungen 75 sind an den beiden Enden des Bewegungs
übertragungsglieds 52′ angebracht, so daß die Lage des Bewegungsübertragungsglieds
im Schalter nicht kritisch ist.
Die Seitenwand 18 des Sockels 12 bildet bei ihrem
oberen Ende eine schützende Stützfläche 76. Die
Stützfläche 76 ist so geformt, daß die Bewegung
des Schnappglieds 72 bei Überdruckbedingungen
begrenzt wird, damit die Eichung des Schnappglieds nicht
nachteilig beeinflußt wird. Wie man besten in Fig. 6
zu erkennen ist, bildet die Stützfläche 76 keinen
kleinen Winkel mit dem Scheibensitz 24, der eine
Ringfläche ist, die in einer allgemein parallel
zur Bodenwand 14 verlaufenden Ebene liegt, damit
das Schnappglied 72 aus der in Fig. 1 dargestellten
Gestalt in die Gestalt von Fig. 2 umschnappen kann;
die Stützfläche 76 liegt jedoch ausreichend dicht
beim Schnappglied, wenn dieses die Gestalt von Fig. 2
hat, damit ein übermäßiges Wölben des Schnappglieds
während des Auftretens eines Überdrucks verhindert
wird.
Nach Fig. 6 bildet eine Schulter 78 den Außenrand
des Scheibensitzes 24, der geringfügig breiter als
das Schnappglied 72 ausgeführt ist, damit diese frei vom
Sitz 24 aufgenommen werde kann. Der Innendurchmesser
des Scheibensitzes 24 ist in Bezug auf die Schulter 78
so gewählt, daß der Rand des Schnappglieds nicht auf der
Stützfläche 76 aufliegen kann. Die Verbindung der
Stützfläche 76 mit dem Scheibensitz 24 dient als
Scheibenauflager, wenn die Scheibe die in Fig. 2 dar
gestellte Gestalt hat; ferner dient sie als diejenige
Fläche gegen die das Schnappglied wirkt, wenn sie in die
Gestalt von Fig. 1 zurückschnappt.
Über dem offenen Ende des Sockels 12 ist eine Membran
80 aus einem weichen, flexiblen Dichtungsmaterial,
bespielsweise Neoprengummi, angebracht, und eine
Kappe 82 ist über den Flansch 22 geklemmt, damit
der Schalterhohlraum 28 gegen eine in der Kappe 82
gebildete Druckkammer 84 abgedichtet wird. Damit eine
wirksame Dichtung gewährleistet wird, ist die Kappe
82 mit einer Ringnut 86 in einer Schulter 88 versehen.
Die Kappe 82 wird über der Dichtungsmembran 80 auf
dem offenen Ende des Sockels 12 angebracht und fest
gegen den Sockel gedrückt. Der untere Abschnitt 90
der Kappe 82 wird dann umgebogen, damit die Kappe
am Sockel arretiert wird. Der Druck der Schulter 88
gegen die Dichtung 80 hat zur Folge, daß das Dichtungs
material die Nut 86 unter Verbesserung der Abdichtung
ausfüllt. Vorzugsweise ist außerdem vorgesehen, daß
die Schulter 88 und die Fläche 92 am Sockel 12 in
Richtung gegen den Außenumfang konvergieren, so daß
die Außenenden der Dichtung 80 unter größeren Ab
dichtkräften stehen als Abschnitte an der Nut 86.
Die Kappe 82 kann über eine Öffnung 92 an eine zu
überwachende Druckquelle angeschlossen werden. Bei
Drücken unterhalb eines ausgewählten Werts hat das
Schnappglied 72 die in Fig. 1 dargestellte Gestalt, in der seine
Wölbung gegen die Druckquelle gerichtet
ist. Bei einer Zunahme des Drucks auf den ausgewählten
Wert schnappt das Schnappglied jedoch plötzlich zu der Ge
stalt von Fig. 2 durch, in der seine Wölbung von der
Druckquelle weggerichtet ist, so daß es bewirkt, daß
die Kontaktelemente 48, 50 einander berühren.
Nach den bisherigen Ausführungen aufgebaute Schalter
betätigungsvorrichtungen haben infolge der Form des
Bewegungsübertragungsglieds und der damit zusammenwirkenden Anschluß
glieder nicht nur eine größere Lebensdauer, sondern
sie bieten auch weitere Vorteile im Vergleich zu den
Vorrichtungen, die in den erwähnten USA-Patentschriften
beschrieben sind. Bei den Vorrichtungen nach diesen
Patentschriften mußten während des Zusammenbaus der
Vorrichtungen verschiedene Verfahren zum Eichen im
Hinblick auf gewünschte Werte angewendet werden.
Bei der Vorrichtung nach der US-PS 35 84 168
wird beispielsweise ein Eichanschlag, der angrenzend
an die Schnappscheibe angebracht ist, zur Erzielung
der Eichung um einen gewünschten Betrag verformt.
In der Vorrichtung nach der US-PS 33 02 269 wird
zwischen zwei Gehäuseteile eine Membran eingefügt,
so daß jeweils jede der Abteilung gegenüber
der anderen abgetrennt wird, wonach in einem der
Hohlräume ein Druckmittel gegen die Membran einge
lassen wird, damit diese beansprucht und in die Um
schnappgestalt verformt wird. Bei der hier zu be
schreibenden Schalterbetätigungsvorrichtung wird das
Schnappglied 72 sowohl für die Betätigungsdrücke
als auch für die Lösedrucke so vorgeeicht, daß keine
weitere Eichung der Vorrichtung erforderlich ist.
Es hat sich gezeigt, daß die Betätigungs- und Löse
drücke sehr genau kontrolliert werden müssen; bei
einem Betätigungsdruck von bis zu 482 kPa (70 psi)
ist eine Kontrolle von ±14 kPa (±2 psi) möglich.
Die spezielle Konstruktion, die dies ermöglicht,
enthält das in der flachen Ausnehmung des Scheiben
sitzes 24 angebrachte Schnappglied, das darin
von der Dichtung 80 so festgehalten wird, daß die Ab
dichtewirkung der Dichtung auf Grund der Klemmwirkung
der Schulter 88 der Kappe 82 keine merkliche Auswir
kung auf die Tätigkeit des Schnappglieds hat. Der
Mittelabschnitt der Scheibenausnehmung, räumlich die
Stützfläche 76 ist so geformt, daß er die Scheibe
nur während des Auftretens von Überdrücken stützt,
während er ein Abheben der Scheibe von der Stütz
fläche 76 zuläßt, wenn der Überdruck abnimmt, bevor
das Schnappglied 72 in seine Gestalt von Fig. 1 zurück
schnappt. Während des Zusammenbauens wird das Schnapp
glied vorzugsweise dadurch im Scheibensitz fest
gehalten, daß über ihm und auf der Oberfläche
92 des Sockels 12 ein Streifen aus einem druckempfind
lichen Band angebracht wird. Dieses Band hat keine
merkliche Auswirkung auf die Arbeitsweise des Schnapp
glieds, und es hat den Vorteil, daß sichergestellt
wird, daß die Schnappglieder während der Herstellung, während
der Handhabung oder während des Gebrauchs keine falsche
Lage einnimmt. Als Alternative könnte direkt auf die
Unterfläche der Dichtung 80 eine Schicht eines Druck
klebematerials aufgetragen werden.
Das Schnappglied 72 wird vorzugsweise kreisförmig
aus einem einzigen Metallmaterial wie Edelstahl,
oder, falls eine Temperaturvorspannung gewünscht wird,
aus Bimetallmaterial ausgestanzt. Der Stanzrohling
wird unter Anwendung bekannter Verfahren zu einem scheibenför
migen Schnappglied verformt; dabei wird eine nichtab
wickelbare Oberfläche gebildet, indem es
dauerhaft verformt wird. Seine Kanten werden
beispielsweise durch Polieren abgerundet, damit
ein Einschneiden in die Dichtung 80 verhindert wird.
Der Scheibendurchmesser wird im Vergleich zum Durch
messer der Schulter 78 der Scheibensitzvertiefung
so gewählt, daß das Schnappglied frei in den Scheiben
sitz paßt, jedoch nicht so lose sitzt, daß die
Dichtung 80 in den Raum zwischen dem Schnappglied und der
Schulter eingepreßt wird, damit ein Abreiben oder
Einschneiden der Dichtung auf Grund der Scheibenbe
wegung vermieden wird.
Bei Verwendung eines einmetallischen Schnappglieds 72
schnappt das Schnappglied beim Betrieb der Vorrichtung
aus der Gestalt von Fig. 1 in die Gestalt von Fig. 2
um, wenn in die Kammer 84 durch die Öffnung 92
Druck mit einem ausgewählten Wert eindringt, und
es schnappt wieder zurück, wenn der Druck auf einen
zweiten ausgewählten Wert absinkt.
In gewissen Fällen kann es erwünscht sein, die ausge
wählten Betätigungs- und Lösewerte in Abhängigkeit von
Temperaturänderungen zu verändern, wie in der US-
PS 35 84 168 vorgeschlagen ist. In dieser Patent
schrift ist eine mit Schnappwirkung ausgestattete
Membran aus Bimetall beschrieben, die bewirkt, daß
der Schalter sowohl auf Temperatur als auch auf
Druck anspricht, jedoch ist es schwierig, den
Schalter zur Erzielung der gewünschten Temperatur-
Druck-Beziehung zu eichen. Die Membran kann zwar
zu einem mit Schnappwirkung arbeitenden Bauelement
unter Anwendung herkömmlicher Verfahren verformt
werden, so daß sie bei ausgewählten Temperatur
werten umschnappt und wieder zurückschnappt, doch
wird dieses Verhalten verändert, wenn das Eich
anschlagglied so gebogen wird, daß die gewünschte
Druckeichung der Membran erhalten wird. Bei der hier
zu beschreibenden Schalterbetätigungsvorrichtung kann
jedoch eine Temperaturvorspannung für ein scheibenförmiges Schnappglied
erhalten werden, das für gewünschte Betätigungs
druck- und Lösedruckwerte geeicht ist, indem ver
schiedene Bimetallmaterialkombinationen und Dicken
abmessungen ausgewählt werden. Wie aus Fig. 7 hervor
geht, zeigen Druckschalter mit Schnappgliedern aus identi
schen Materialkombinationen und Dicken einen nahezu
linearen Abfall der Betätigungs- und Lösewerte von
160 kPa pro 100°K (13 psi pro 100°F) bei steigender
Temperatur. Ähnliche Diagramme können für andere
Materialkombinationen und Dicken entwickelt werden,
so daß praktisch jede Temperaturvorspannung allein durch
Auswahl einer vorgeeichten Druckscheibe mit der ent
sprechenden Materialkombination und der entsprechen
den Dicke ausgewählt wird, und indem dieses Schnappglied
im Schalter angewendet wird, der keiner weiteren
Eichung bedarf.
Ein typischer, nach der Erfindung ausgebildeter
Schalter enthält ein Schnappglied mit einem Durchmesser
von 1,9 cm. Die Breite der Sitzfläche 24
liegt zwischen 0,051 und 0,063.
Zwischen dem Schnappglied und der Schulter 78 ist ein Ab
stand von etwa 0,013 cm erlaubt, damit
es frei in seinem Sitz eingepaßt werden
kann, während ein Einpressen der Dichtung 80 in
diesen Zwischenraum verhindert wird. Die maximale
Tiefe des Scheibensitzes 24 gegenüber der Ober
fläche 92 hat etwa den zweifachen Wert der Dicke des
Schnappglieds 72, so daß für besonders hohe Betätigungs
druckwerte zwei Schnappglieder angewendet werden können. Es
ist zu erkennen, daß die Tiefe so gewählt werden kann,
daß mehr als 10 Schnappglieder benutzt werden können, falls
dies erwünscht ist.
Der Sockel wird aus einer Form hergestellt, so daß die
Scheibensitzfläche und die Befestigungsflächen der An
schlußklemmen von einer der gleichen Seite der
Form liegenden Bezugsebene festgelegt werden, was eine
extrem genaue Lage der verschiedenen Teile des Schal
ters im zusammengebauten Zustand erlaubt. Dies bedeutet,
daß die Oberfläche der Stützflächen 32 und 42 auf die
Sitzfläche 24 bezogen sind, so daß sich eine sehr
genaue Beziehung zwischen den Kontaktelementen 48,
50 und dem Schnappglied 72 ergibt. Diese exakten Dimen
sionsbeziehungen ermöglichen die Verwendung vorge
eichter Schnappglieder, ohne daß weitere Eichvorrichtungen
benötigt werden. Es könnte natürlich auch eine zu
sätzliche Einstellmöglichkeit vorgesehen werden, falls
ein Schalter hergestellt werden soll, der mit Hilfe
üblicher Federn oder Begrenzungsglieder auf einer
der Seiten des Schnappglieds in einstellbarer Weise eichbar
sein sollte.
Ein weiterer Vorteil der hier beschriebenen Schalter
betätigungsvorrichtung besteht darin, daß sie hinsicht
lich der Betätigungs- und Lösedruckwerte und auch hin
sichtlich eines Überdruckes mit eingebauter elektrischer
Kontaktanordnung getestet werden kann, während die
bisher verwendeten Schalter, beispielsweise nach
der US-PS 35 84 168, ohne Kontaktanordnungen getestet
werden mußten, so daß die erhaltene Information zwangsläufig
weniger zuverlässig als bei den hier beschriebenen
Schalterbetätigungsvorrichtungen war.
Claims (8)
1. Schalterbetätigungsvorrichtung, die auf das Vorliegen
einer bestimmten Bedingung anspricht, mit einem Sockel aus
elektrisch isolierenden Material, in dem eine Schalterkam
mer gebildet ist, einer in der Kammer angebrachten Schal
tervorrichtung mit einem beweglichen Kontaktarm und ersten
und zweiten Anschlußgliedern, wobei der bewegliche Kontakt
arm auslegerartig an einem Vorderende des ersten Anschluß
glieds befestigt ist und einen freien Endabschnitt auf
weist, der in elektrischen Eingriff mit dem Vorderende des
zweiten Anschlußgliedes bringbar und von diesem lösbar ist,
einem an einer Öffnung in dem Sockel angebrachten, auf das
Vorliegen der Bedingung ansprechenden Schnappglied, das
sich beim Vorliegen der vorgewählten Bedingungen aus einer
ersten Position in eine zweiten Position und wieder zurück
bewegen kann, damit ein elektrischer Stromkreis von dem
ersten Anschlußglied über den beweglichen Kontaktarm zum
zweiten Anschlußglied geschlossen bzw. geöffnet wird, und
einem zwischen dem beweglichen Kontaktarm und dem auf das
Vorliegen der vorgewählten Bedingungen ansprechenden
Schnappglied eingefügten Bewegungsübertragungsglied, das
eine zum beweglichen Kontaktarm gerichtete gekrümmte Boden
fläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte
Bodenfläche (74) des Bewegungsübertragungsglieds (52) eine
solche Ausdehnung hat, daß sie sich über einen Hauptteil
der Länge des beweglichen Kontaktarms (46) erstreckt, so
daß die Bodenfläche (74) bei der Bewegung des Schnappglieds
(72) aus der ersten Position in die zweite Position des Be
wegungsübertragungsglieds (52) mit dem Hauptteil der Länge
des beweglichen Kontaktarms (46) in Anlage kommt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Sockel (12) Führungen aus gegenüberliegenden,
vertikal verlaufenden Nuten (58, 60) gebildet sind, und
daß das Bewegungsübertragungsglied (52) mit zwei Laschen
(54, 56) ausgestattet ist, von denen jeweils eine in eine
der Nuten (58, 60) paßt, so daß das Bewegungsübertragungs
glied (52) in einer Ausrichtlage zum beweglichen Kontakt
arm (46) verbleibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Laschen (54, 56) mit zwei entgegengesetzt gekrümm
ten Oberflächenabschnitten (62, 64, 66, 68) ausgestattet
sind, die lose in die Nuten (58, 60) passen, so daß das
Bewegungsübertragungsglied (52) zur gleichmäßigen Vertei
lung von von ihm übertragenen Kräften ohne weiteres kippen
kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß am Vorderende des ersten Anschlußglieds (26) ein seit
lich abstehender Arm (34) angebracht ist, der von dem
Schnappglied (72) weg gekrümmt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die gekrümmte Bodenfläche (74) des Bewegungsübertra
gungsglied (52) und der Arm (34) des ersten Anschluß
glieds (26) den gleichen Radius haben.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die gekrümmte Bodenfläche (74) des Bewegungsübertra
gungsglieds (52) einen Radius hat, der entsprechend der
folgenden Formel gewählt ist:
wobei sind:
E der Elastizitätsmodul des beweglichen Kon taktarms (46),
b die Dicke des beweglichen Kontaktarms (46) und
S der maximal gewünschte Beanspruchungswert, dem der bewegliche Kontaktarm (46) ausge setzt werden soll.
E der Elastizitätsmodul des beweglichen Kon taktarms (46),
b die Dicke des beweglichen Kontaktarms (46) und
S der maximal gewünschte Beanspruchungswert, dem der bewegliche Kontaktarm (46) ausge setzt werden soll.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Vorderende des zweiten Anschlußgliedes (36) vom
Schnappglied (72) weg nach unten ragt, so daß der beweg
liche Kontaktarm (46) eine glatte Kurve bildet, wenn sich
das Schnappglied (72) in der zweiten Position befindet.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß am freien Vorderende des beweglichen
Kontaktarms (46) ein Kontaktelement (48) angebracht ist,
daß das Kontaktelement (48) einen abgerundeten Kontaktflä
chenbereich aufweist und daß das Vorderende (44) des zwei
ten Anschlußglieds (36) ein elektrisches Kontaktelement (50)
mit einem ebenen Kontaktflächenbereich trägt, so daß beim
Eingriff der Kontakte keine Torsionskräfte auf den beweg
lichen Kontaktarm (46) übertragen werden.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US83796977A | 1977-09-29 | 1977-09-29 | |
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DE2842620C2 true DE2842620C2 (de) | 1989-06-15 |
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Cited By (1)
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- 1978-09-29 DE DE19782842620 patent/DE2842620A1/de active Granted
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GB2005474A (en) | 1979-04-19 |
DE2842620A1 (de) | 1979-04-12 |
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FR2404908A1 (fr) | 1979-04-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: PRINZ, E., DIPL.-ING. LEISER, G., DIPL.-ING., PAT. |
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D2 | Grant after examination | ||
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