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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Texas Instruments Inc
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    • H01H35/24Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
    • H01H35/34Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow actuated by diaphragm
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
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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.
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.
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.
DE19782842620 1977-09-29 1978-09-29 Auf druck ansprechende schalterbetaetigungsvorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung Granted DE2842620A1 (de)

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