DE2856686A1

DE2856686A1 - Positions- bzw. lageschalter

Info

Publication number: DE2856686A1
Application number: DE19782856686
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Guymard
Original assignee: Telemecanique Electrique SA
Current assignee: Telemecanique SA
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1978-12-29
Publication date: 1979-07-05
Also published as: GB2014793A; DE2856686C2; FR2413770B1; GB2014793B; FR2413770A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Positions- bzw. Lageschalter, der folgende Teile umfaßt: in einer dichten Hülle eine Umschaltvorrichtung, die ein Betätigungselement aufweist, das vermittels der Verschiebungen einer elastischen Isolationsmembran betätigt wird und zu seiner Bewegung durch einen durch die Hülle hindurchgehenden Stößel bzw. Drücker veranlaßt wird, und andererseits ein Verbindungskabel, dessen Leiter mit den Anschlüssen der Umschalt- bzw. Schaltvorrichtung verbunden sind und dessen Mantel mit der Hülle durch eine härtbare Kunststoffmasse verbunden ist, die in die Umhüllung eingeführt worden ist.

Bei derartigen Vorrichtungen sind normalerweise keine Einstellvorrichtungen vorgesehen, die es ermöglichen, mit Genauigkeit diejenige Lage des Stößels bzw. Drückers einzustellen, bei der der Umschalt- bzw. Schaltvorgang erfolgt.

Im übrigen führt das Vorhandensein der Kunststoffmasse bei deren Trocknung häufig zu Spannungen, die sich auf die Schalt- bzw. Umschaltvorrichtung auswirken und die Lage des zuvor eingestellten bzw. festgelegten Arbeitspunktes ändern.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Festlegung des mechanischen Arbeitspunktes sowie die feste Anordnung der Umschaltvorrichtung wesentlich erleichtert und verbessert sind, ohne daß die für derartige Geräte erforderlichen Dichtigkeitseigenschaften verschlechtert werden.

Gemäß der Erfindung wird dieses Ergebnis dadurch erreicht, daß die Umhüllung von einem Gehäuse gebildet wird, das in seinem Innenraum eine Anlage- bzw. Abstützfläche für den Rand der Membran aufweist, daß dieses Gehäuse durch einen Deckel verschließbar ist, der mit einer von außen her zugänglichen und zur Membran hinweisenden Druckschraube versehen ist, daß die Schaltbzw. Umschaltvorrichtung, die in der Umhüllung bzw. dem Gehäuse

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geführt und zwischen der Schraube und der Membran angeordnet ist, Anschlüsse aufweist, die vom Boden des Gehäuses einen so großen Abstand besitzen, daß dann, wenn das Niveau der vermittels der Schwerkraft in die Umhüllung bzw. das Gehäuse durch eine spezielle Öffnung eingebrachten Kunststoffmasse diese Anschlüsse erreicht, der innere Teil des Mantels des Kabels, das in den Innenraum des Gehäuses in der Nähe der Abdeckung eintritt, vollständig von dieser Masse umhüllt ist.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1 längs der abgeknickten Linie PP' und

Fig. 3 eine Seitenansicht mit einem Teilschnitt durch den Schalter während der Montage.

Die Umhüllung bzw. das Gehäuse des Positions- bzw. Lageschalters ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 1 versehen und umfaßt ein prismenförmiges Gehäuse 8, dessen im unteren Teil der Figur befindliche Öffnung 41 mit einer Abdeckung bzw. einem Deckel 9 verschlossen ist. Durch die in der Figur obenliegende Bodenwand 34 des Gehäuses erstreckt sich eine zylindrische Öffnung 7, in der ein bewegliches Element 6 gleiten kann, das vermittels einer Feder 5 die Bewegungen des äußeren Drückers bzw. Stößels überträgt, der von einem Ring bzw. einer Muffe 47 geführt und gehaltert wird, die in das Gehäuse eingepreßt ist.

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Das Ende des beweglichen Elementes, das dem die Feder aufnehmenden Ende gegenüberliegt, ist gegenüber einer verformbaren elastischen Membran 10 angeordnet, die aus einem geeigneten Elastomer besteht und gegen einen konzentrisch um die Öffnung 7 herum angeordneten Innenteil 11 der Bodenwand 34 vermittels einer Außenfläche 12 des Bodens eines zweiten offenen Gehäuses 13 angepreßt wird, das im Innenraum 32 des Hauptgehäuses 8 angeordnet ist.

Im Inneren des zweiten Gehäuses ist ein Mikroschalter 2 angeordnet, dessen zur Oberseite der Figur hin gerichtetes Betätigungsglied 3 sich durch eine öffnung 40 des zweiten Gehäuses hindurch so erstreckt, daß es sich gegenüber der Membran 10 und in der Verlängerung des beweglichen Teils 6 befindet, während die Anschlüsse 14 und 15 des Mikroschalters zur Unterseite der Figur hinweisen und von der Basis 16 des Deckels 9 einen mittleren Abstand d besitzen.

Der Deckel 9 besitzt im wesentlichen die Form einer flachen Platte, die die Basis 16 bildet und an ihren Enden zwei rechtwinklig angeordnete Verlängerungen 19 und 20 aufweist, während eine mit einem Gewinde versehene öffnung 17 durch die Basis hindurch mit einer Achse verläuft, die im wesentlichen mit der Achse der obenliegenden öffnung 7 übereinstimmt.

Wie man auch den Fig. 2 und 3 entnehmen kann, besitzt die Verlängerung 20 die Form einer Gabel 21, deren Symmetrieebene mit der einer Gehäuseöffnung 36 zusammenfällt, die in den die öffnung 41 begrenzenden Rand 48 einmündet.

Ein Kabel 22, dessen flexible Leiter, z.B. 24, von einer Schutzhülle 23 ummantelt sind, tritt in das Gehäuse durch eine öffnung 42 hindurch ein, die zwischen der Gabel 21 und der öffnung 36 gebildet ist. Wenn die Verlängerungen 19 und 20 des Deckels in den Hohlraum 32 des Gehäuses 8 eingepreßt sind, ist die Umhüllung des Kabels zwischen der Gabel 21 und der öffnung 36 einge-

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klemmt, wodurch der im Inneren des Gehäuses befindliche Teil 37 des Kabels an seinem Platz gehalten wird. Ein Dichtungsring 31, der um diesen Teil 37 des Kabels herum angeordnet ist, wird in axialer Richtung an die Gabel 21 angedrückt.

Die abisolierten Enden der Leiter, z.B. 24, sind auf irgendeine geeignete Weise mit den entsprechenden Anschlüssen des Mikroschalters, wie z.B. dem Anschluß 14 verbunden.

Eine Druckschraube 18, die in die Gewindeöffnung 17 eingreift, erstreckt sich bis zur Oberfläche 25 des Mikroschalters, die dem Betätigungselement 3 gegenüberliegt, und kann dem Mikroschalter über ihr Ende 26 ihre Verschiebungen mitteilen bzw. übertragen.

Eine in Figur 1 zum einfacheren Verständnis in einer der kleinen Seitenflächen des Gehäuses 8 wiedergegebene, jedoch tatsächlich in einer der großen Seitenflächen 43 angeordnete (wie dies in den Fig. 2 und 3 wiedergegeben ist) öffnung 29 verbindet den Hohlraum 32 des Gehäuses mit dem Außenraum und ermöglicht es, in den Innenraum des Gehäuses eine härtbare Kunststoffmasse 27 einzufüllen, deren oberes Niveau, in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 28 gekennzeichnet ist.

Die Achse der öffnung 29 befindet sich im wesentlichen in der Höhe der Anschlüsse des Mikroschalters, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, und der untere Rand 29" der öffnung 29 befindet sich somit näher an der Basis 16 des Deckels 9.

öffnungen 35 ermöglichen die Befestigung der Vorrichtung an einer geeigneten Tragvorrichtung.

Die verschiedenen oben beschriebenen Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglichen eine Montage, ein Einstellen und ein Vergießen des Schalters gemäß folgendem Verfahren:

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Die beweglichen Elemente 4, 5 und 6, die die Bewegung übertragen, werden zunächst in das Gehäuse 8 eingesetzt und es werden die Enden der Leiter 24 an den Anschlüssen 14 des Mikroschalters 2 befestigt, nachdem die Ringdichtung 31 auf den Mantel 23 des Kabels 22 aufgeschoben worden ist.

Der Mikroschalter wird in das isolierende Gehäuse 13 eingeschoben, bis er dessen Boden 44 berührt; hierauf wird die Membran 10 an der äußeren Oberfläche 12 des isolierenden Gehäuses 13 angeordnet.

Das isolierende Gehäuse wird in den Hohlraum 32 des Gehäuses 8 eingeführt, in welchem es mit Hilfe von in Fig. 2 sichtbaren Führungsrippen 38, 39 so weit verschiebbar ist, bis die Membran am Teil 11 der Oberfläche 34 des Bodens 45 des Hauptgehäuses 8 anliegt.

Der Mantel 23 des Kabels wird in die Öffnung 36 eingefügt und dann wird der Deckel 9 so am Eingang des Randes 41 des Gehäuses angeordnet, daß die Gabel 22 rittlings auf dem Mantel des Kabels aufsitzt. Durch einen mechanischen Arbeitsschritt wird der Deckel in das Gehäuse eingepreßt; hierauf wird eine Schraube 18 in das Gewindeloch 17 eingeschraubt.

Hierauf verursacht eine nicht dargestellte Vorrichtung eine Betätigung des Stößels bzw, Drückers in der Weise, daß dieser Stößel um das zur Betätigung des Schalters gewünschte Sollmaß eingedrückt wird, das beispielsweise durch den zwischen dem in gestrichelten Linien wiedergegebenen Scheitel des Stößels und der Achse der Befestigungslöcher 35, 35' gemessenen Abstand e wiedergegeben wird. Eine zweite, nicht dargestellte Vorrichtung bewirkt hierauf von außen her eine Drehung der Schraube 18, die solange fortgesetzt wird, bis der Mikroschalter betätigt wird; dieser Zustand wird beispielsweise an den freien Enden des Leiterkabels beobachtet. Während dieses Arbeitsvorgangs drückt das Ende 26 der Schraube 18 den Mikroschalter gegen den Boden 44 und verursacht einerseits eine fortschreitende elastische Kompression des Randes der Membran 10 zwischen der Außenwand 12 des isolierenden Gehäuses 13

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und der Bodenwand 34 des Hauptgehäuses 8, und andererseits ein fortschreitendes Eindrücken des Betatxgungsorganes 3 bis zu dem Augenblick, in dem eine Betätigung des Schalters erzielt wird.

Hierauf wird das Schaltergehäuse um einen Winkel ^:X in der Weise geneigt, daß die Ebene RR¹, die durch den mittleren Teil der Anschlüsse und unter dem unteren Rand 29' der öffnung 29 hindurch verläuft, horizontal ist.

Eine gewisse Menge eines härtbaren flüssigen Materials wird hierauf durch die öffnung 29 in das Innere des Schaltergehäuses eingefüllt, bis das Niveau 28' dieser Flüssigkeit im wesentlichen die Ebene RR¹ erreicht; hierauf wird ein Verschlußplättchen 30 auf die Fläche 43 aufgeklebt, um die öffnung 29 zu verschließen.

Hierauf wird das Gehäuse in eine senkrechte Lage gebracht, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, d.h. in eine Lage, in der der Boden des Deckels horizontal verläuft; in dieser Lage läßt man die Kunststoffmasse aushärten, die die öffnung 29 wenigstens bis zu dem dem unteren Rand 29' gegenüberliegenden oberen Rand 29" überdeckt und den Hohlraum 32 bis zu einem Niveau 28 ausfüllt, das vom Deckel einen Abstand d besitzt. Dieses Niveau befindet sich somit oberhalb des Mantels 23 des Kabels und verläuft im wesentlichen durch den Mittelbereich der Ränder bzw. Anschlüsse.

Auf diese Weise wird ein dichter Verschluß aller Öffnungen erzielt und es wird sichergestellt, daß die mechanische Halterung des Mikroschalters in völlig einwandfreier Weise so erzielt wird, daß durch die Kunststoffmasse 27 keinerlei Spannungen oder Kräfte ausgeübt werden.

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Bei einer Abwandlungsform kann das isolierende Gehäuse 13, dessen Hauptfunktion darin besteht, durch seine Ränder 33 eine genügend große Kriechstrecke zwischen dem metallischen Hauptgehäuse S und den Anschlüssen 14 des Mikroschalters sicherzustellen, weggelassen werden, wenn die Abmessungen des Hohlraums 3 2 ausreichend groß sind; in diesem Fall wird die obere Oberfläche des Mikroschalters, die das Betätigungsorgan umgibt, dazu verwendet, um direkt die abdichtende Kompression des Randes der Membran zu bewirken.

Die Erfindung schafft somit einen mit einem Anschlußkabel versehenen dichten Positions- bzw. Lageschalter. Ein in einem Gehäuse angeordneter Schalter dient dazu, unter der Einwirkung einer durch das Gehäuse hindurchgehenden Schraube eine die Bewegung übertragende Membran zu komprimieren; der Innenraum ist mit einer härtbaren Kunststoffmasse gefüllt, die das Kabel und die Schaltvorrichtung festlegt.

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Claims

Patentansprüche:

ή Positionsschalter, der einerseits in einer dichten Umhüllung eine Schalt- bzw. Umschaltvorrichtung mit einem durch die Verschiebungen einer elastischen Isolationsmembran betätigbares und seine Bewegung von einem durch die Umhüllung hindurchgehenden Stößel bzw. Drücker empfangenden Betätigungselement und andererseits ein Verbindungskabel umfaßt, dessen Leiter mit den Anschlüssen der Schaltvorrichtung verbunden sind und dessen Mantel mit der Umhüllung durch eine härtbare, in die Umhüllung eingefüllte Kunststoffmasse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Umhüllung ein Hauptgehäuse (8) umfaßt, das in seinem Inneren eine Abstütz- bzw. Anlagefläche {11) für den Rand der Membran (10) aufweist, daß das Gehäuse durch einen Deckel (9) verschließbar ist, der einen Boden (16) aufweist, der mit einer von außen her zugänglichen und zur Membran (10) hin gerichteten Druckschraube (18) bestückt ist, daß die Schalt- bzw. Umschaltvorrichtung (2), die im Hauptgehäuse (8) geführt ist, zwi-

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sehen der Membran (10) und der sie gegen diese Membran andrückenden Schraube (18) angeordnet ist und Anschlüsse (14, 15) aufweist, die zum Boden des Deckels einen Abstand (d) besitzen, so daß dann, wenn das Niveau der vermittels der Schwerkraft durch eine spezielle Öffnung (29) eingefüllten Kunststoffmasse (27) so hoch ist₇ daß diese Kunststoffmasse zumindest teilweise die Anschlüsse bedeckt, der innenliegende Teil (37) des Mantels des Kabels, das in dem Bereich (36) des Gehäuses in der Nähe des Deckels (9) eintritt, vollständig von der Kunststoffmasse (27) umhüllt ist.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (2) innerhalb eines zweiten isolierenden Gehäuses (13) angeordnet ist, das im Hohlraum (32) des Hauptgehäuses geführt ist, und dessen Wände

(33) die Länge der Kriechstrecken zwischen dem aus Metall bestehenden Hauptgehäuse und den Anschlüssen (14) des Umschalters vergrößern.
3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Niveau (28') der flüssigen Kunststoffmasse (27) sich unterhalb der öffnung (29) befindet, wenn das Gehäuse geneigt ist, und daß das Niveau (28) dieser Kunststoffmasse sich oberhalb dieser Öffnung befindet, wenn sich das Gehäuse in einer vertikalen Stellung befindet.

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