DE3011558A1

DE3011558A1 - Druckbegrenzungsschalter fuer ein instrumentenluftnetz

Info

Publication number: DE3011558A1
Application number: DE19803011558
Authority: DE
Inventors: Pieter Engelander
Original assignee: BETA BV
Current assignee: BETA BV
Priority date: 1979-04-11
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1980-10-30
Also published as: DE3011558C2; IT8021307A0; US4311892A; FR2454132B1; GB2046998B; IT1141412B; NL7902857A; FR2454132A1; GB2046998A

Description

Beta B.V.

Riouwstraat 154

Den Haag - Niederlande

Druckbegrenzungsschalter für ein Tnstrumentenluftnetz

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckbegrenzungsschalter mit einem Gehäuse, in welchem wenigstens ein Mikroschalter zur Bedienung von Mitteln zur Aenderung des Druckes in einem Luftnetz aufgenommen ist, welcher Mikroschalter von einem, unter Einfluss des zu überwachenden Luftdrucks bewegenden Elements über einer bewegbaren, unter Pederdruck stehenden Schaltarm bedienbar ist.

Es sind Druckbegrenzungsschalter dieses Typs bekannt, bei welchem der Schaltarm eine drei-eckige Platte ist, welche in zwei Winkelpunkten an eine Feder anliegt, während in einem dritten Punkt ein Bedienungsstift anliegt, welcher einen Mikroschalter bedient. Diese Ausgleichsplatte bewegt, unter Einfluss eines Druckaufnahmeelements, welches gegen die Unterseite der Ausgleichsplatte drucken kann, über zwei Linien diesen Federn entgegen, sodass zwei unabhängige Schaltpunkte gebildet werden.

Die Erfindung bezweckt die Konstruktion dieses Schalters einfacher und deshalb billiger, mit mehr zuverlässiger und feinfühliger Wirkung auszuführen.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht)dass der Schaltarm an einem Ende gelenkig um eine feste Linie im Gehäuse befestigt ist und mit dem anderen Ende den Mikroschalter bedient, während das unter Einfluss des Luftdruckes bewegbare Element zwischen der Gelenklinie und dem Mikroschalter am Schaltarm angreift, wobei der Federdruck dem Mikroschalter gegenüber auf das Armende einwirkt.

Der Schaltarm ist mit seinem einen Ende im Schaltergehäuse festgelegt, sodass eine sehr bestimmte Verstellung des den Mikroschalter bedienenden Endes des Arms auftritt wenn sich der zu messende Luftdruck ändert.

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Vorzugsweise trägt der Schaltarm an seinem Bedienungsende eine Einstellschraube, welche derart einstellbar ist dass der Schaltarm in unbelastetem Zustand den Mikroschalter in einerLage zwischen seinen Schaltpunkten hält, wobei eine einstellbare Feder an der anderen Seite dieses Bedienungsendes des Schaltarms als der Mikroschalter einen Federdruck liefert, welcher den Schaltfederdruck des Mikroschalters kompensiert· Dadurch weist der Schalter eine sehr geringe Trägheit auf, da bei einer nur sehr geringen Verstellung des Schaltarms mittels des bewegbaren Elements, die Schaltfeder des Mikroschalters, welche von der Einschaltlage zur Ausschaltlage umklappen kann, unmittelbar in eine ihrer beiden Endlagen gebracht wird.

Das Gebiet,innerhalb welche·^ der zu überwachende Luftdruck vom Schalter gehalten werden soll, ist dadurch einstellbar dass das unter Einfluss des . zu überwachenden Luftdrucks bewegbare Druckaufnameelement auf den Schaltarm über eine Bedienungsstange einwirkt, welche frei durch den Arm hindurch verläuft und zwei einstellbare Anschläge, beidseits des Armes, trägt. Die beide Anschlägenstellen die untere und die obere Grenze des Luftdruckgebiets dar.

Eine genaue Einstellung ist in einfacher Weise erreichbar wenn die Anschläge als Einstellscheiben ausgeführt sind, versehen mit einer zentralen Gewindebohrung, welche mit einem Gewinde an der Bedienungsstange im Eingriff ist.

Damit die Einstellscheiben am bewegbaren Element genau einstellbar sind und die Einstellung beibehalten wird, ist vorzugsweise ein transparanter plattenförmiger Teil aus Kunststoff mit federnden Lippen vorgesehen, welcher seitlich als Arretiermittel an die Stellscheiben anliegt und eine Gradteilung zur Einstellung der Scheiben auf die zulässigen Grenzdrucken aufweist.

Für bestimmte Anwendungen des erfindungsgemässen Druckbegrenzungsschalters wünscht man dass erst ein Signal, zum Beispiel ein Lichtsignal _t abgegeben . wird wenn einer der Grenzdrucke überschritten wird, sodass man versuchen kann die Störung zu beheben ehe der Schalter ein Element, zum Beispiel ein Ventil, im Luftnetz bedient. Aendert sich der Druck jedoch weiter in d*riselbervRichtung, so ist der Mikroschalter zu schalten.

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Dies ist in einer anderen erfindungsgemässen Ausführung erreichbar, bei welcher die Feder am Bedienungsende des Schaltarms durch einen zweiten Mikroschalter ersetzt worden ist. Dabei wird die Federkraft des Mikroschalters jedoch nicht kompensiert.

Die Erfindung wird unten näher erläutert an Hand der ZeichnungV^in welchen, zwei Ausführungsbeispiele des Druckbegrenzungsschalters gemäss der Erfindung dargestellt sind.

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch den Schalter, senkrecht zum Schaltarm.

Figur 2 ist eine Obenansicht des Schaltarms.

Figur 2 zeigt schematisch den Schalter nach Figur 1 in der Ausführung mit einem einzigen Mikroschalter.

Figur 4 zeigt schematisch die neutrale Lage des Schaltarms. Figur 5 ist eine schematische Darstellung einer Ausführung

des Schalters mit zwei Mikroschaltern. Figur 6 zeigt die konstruktive Ausführung des Teils der Schalter der Ausführung nach Figur 5.

Der in Figur 1 dargestellte Druckbegrenzungsschalter 1 weist ein Gehäuse auf, welches besteht aus einer Grundplatte 2, auf welcher zwei Teile bzw. 4 befestigt sind, welche jeder für sich als ein Extrusionsprofil hergestellt sind und ineinander schiebbar und schnappbar sind mittels vorstehender Lippen und Aufnahmevertiefungen dazu, wonach die beiden Teile 3, 4 an d.e.*r Grundplatte 2 befestigbar sind. Die beiden in Extrusionsrichtung (die Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene in Figur 1) dann noch offenen Endendes Gehäuses sind mit nicht-dargestellten flachen Endplatten abgeschlossen. Das Ganze ist aus einem oder mehreren geeigneten Kunststoffen fertigbar.

In der Grundplatte 2 ist eine Bohrung 5 vorgesehen, welche in eine Aussenfläche der Grundplatte über eine erweiterte Bohrung 6 mündet, welche zum Beispiel mit Innengewinde versehen ist, mit welchem eine nicht dargestellte Leitung eines Luftnetzes verbindbar ist. Die Bohrung 5 mündet am anderen Ende in eine Bohrung 7, deren Mittellinie senkrecht zu jener der Bohrung¹5, 6 steht, In dieser Bohrung 7 ist ein Ventil 8 montiert,

strömen welches Luft von der Bohrung 7 zum Raum der Gehäuseteile 3, 4 y lassen kann.

Mit dieser Bohrung 7 ist ebenfalls die nicht-dargestellte Leitung des Luftnetzes verbindbar. In jenem Falle wird die Bohrung 6 mit einem

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stopfen abgeschlossen oder ein nicht-dargestellter Druckmesser wird auf diese Bohrung angeschlossen.

Um das Ventil 8 herum ist im Gehäuseteil 3, 4 ein Balg 10 luftdicht in einer Gehäusewand befestigt, in welcher auch das Ventil 8 montiert ist. Mit dem, dem Ventil gegenüberliegenden Ende- des Balges 10 ist eine Stange 11 verbunden, welche zusammen mit dem Balg das unter Einfluss des zu über wachenden Luftdrucks bewegende Element bildet. Diese Stange 11 verläuft mit Spiel durch eine Oeffnung 12 in einem plattenförmigen Schaltarm 13, welche auch in Figur 2 dargestellt ist. Der Schaltarm 13 weist an einem Ende, das linke Ende in Figur 1, eine Ausnehmung 14 auf, durch welche zwei Schenkel 15 am Schaltarm gebildet sind, welche jeder in einem, aus der Armebene herausgebogenen, Teil 16 auslaufen. Diese Teile 16 sind jeder mit einer Schraube 17 im Gehäuseteil 3 befestigt. An der Stelle des Biegungspunkts ist Material aus der Platte weggenommen, sodass geschwächte Querschnitte 18 entstanden sind, welche wegen der Federkraft des Materials des Arms die Gelenkpunkte zur Bewegung des Arms bilden. Der Arm ist vorzugsweise aus Metall hergestellt.

Das andere Ende des Schaltarms 13 trägt in der Mittellinie dieses Arms eine Gewindebuchse 19, in welche eine Stellschraube 20 eingeschraubt ist. An eine-fWand des Gehäuses befindet sich weiter eine Printplatte 21 oder Platte mit aufgedruckten elektrischen Leitungen, an welcher Platte sich elektrische Leiter befinden welche mittels eines speziellen keramischen Anschlusskörpers 21a über eine Anschlussböhrung 9 im Gehäuse und zum Beispiel einen Kabelnippel 9a mit nicht-dargestellten elektrischen Leitern zur Bedienung von Ventilen, Instrumenten oder andern Mitteln verbunden sind. Auf der Platte 21 ist auch ein Mikroschalter 22 befestigt, dessen Schaltknopf 23 sich gegenüber Tfem-Kopf eier Stellschraube 2o befindet. Die Stellschraube 20 ragt an der Oberseite des Schaltarms 13 an diesem Arm und der Buchse 19 vorbei und dient dort zur Führung einer Feder 24, deren eine&Ende an den Schaltarm und deren andere Ende an eine Federeinstellschraube 25 anliegt, welche Schraube in eine zugehörige Bohrung des Gehäuses eingeschraubt ist.

Die Stange 11, welche mit dem Balg 10 verbunden ist, welche Teile zusammen das bewegende Element des Schalters bilden, ist mit Gewinde versehen und mit diesem Gewinde sind zwei EinstetLscheiben 26 bzw. 27 im Eingriff, von welchen die Einstellscheibe 26 sich unterhalb des Schaltarms 13 und die

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Einstellscheibe 27 sich oberhalb dieses Schaltarms befindet. Diese Einstellscheiben dienen, wie unten näher erläutert wird, zur Bestimmung der Grenzen des Gebietes, innerhalb desselben sich der zu überwachende Luftdruck des Luftnetzes befinden darf.

An der Stelle des Befestigungspunkts zwischen Balg 10 und Stange 11 ist ein Arretiermittel 28 befestigt. Dieses Mittel weist einen vorragenden Teil 29 auf, welcher ungefähr plattenförmig ist, auf welchem eine Gradteilung für den Druck dargestellt ist. Dieser plattenförmige Teil 29 weist zwei federnden Lippen 29a beidseits des Teils 29 auf, welche Lippen sich neben den Einstellscheiben 26, 27 ungefähr parallel zur Stange 11 erstrecken. Das Mittel 28 ist vorzugsweise aus einem transparanten Kunststoff hergestellt und liegt mit den Lippen 29a federnd an den Seitenränder der Einstellscheiben an. Die Einstellscheiben sind an ihrem Umfang mit einer nicht-dargestellten Rändelung oder Zähnung versehen, mit welcher das sich der Stange 11 am nächsten befindende Ende der Platte 29 in Berührung ist und federnd an diese gedruckt wird, sodass die eingestellte Lage der Scheiben 26, 27 dadurch arretiert wird. Der Teil 29 des Mittels 28 liegt einer Oeffnung oder einem Fenster des Gehäuses 3,4 des Schalters gegenüber, sodasp die auf dem Teil

f 29 vorgesehene Gradteilung ablesbar ist. Dadurch kann man von ausserhalb des Schalters feststellen,auf welche Drucke die Einstellscheiben eingestellt sind.

Der dargestellte Druckbegrenzungsschalter 1 arbeitet wie folgt.

Beim Anschluss an ein Luftnetz wird die Luft über das Ventil 8 ins Innere des Balges 10 ■gelassen. Befindet sich dieser Druck innerhalb des zulässigen Druckgebietes, so befindet sich der Schaltarm 13 in seiner neutralen, in Figur 1 horizontalen Lage und sind die beiden Einstellscheiben 26, 27 vom Schaltarm frei. Die Feder 24 wird mittels der Schraube 25 so eingestellt dass die Kraft, welche diese Feder auf das Ende des Schaltarms 13 ausübt, dievon der Schaltfeder des Mikroschalters 22 auf dieses Armende ausgeübte Kraft kompensiert. Die Schraube 20 wird so eingestellt dass in der neutralen Lage des Arms 13 diese Schraube den Schaltknopf 23 des Mikroschalters zwischen den beiden Endlagen der Schaltfeder (Figur 4) eingedruckt hält. Dadurch wird der Mikroschalter geschaltet sobald die Stange 11 über eine der Einstellscheiben 26, 27 auch nur eine geringe Verstellung des Schaltarms verursacht. Der Druckbegrenzungsschalter reagiert deshalb sehr feinfühlig.

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Das gewöhlich für sogenannte Instrumentenluft zulässige Druckgebiet, zum Beispiel für pneumatische Regler, verläuft üblicherweise von 3-15 p.s.i. oder von 20,6 bis 103,4 kPa. Die Einstellscheibe 26 wird dann auf den oberen Druckwert und die Einstellscheibe 26 auf den unteren Druckwert eingestellt.

Wenn in der in Figur 1 dargestellten Lage der Druck abfällt so nimmt die Scheibe 27 den Schaltann mit nach unten, so'dass dieser den Mikroschalter 23 schalten lässt, sodass zum Beispiel ein nicht-dargestelltes Ventil im Luftnetz zu den Instrumenten geschlossen wird. Bei weiterer Druckverminderung kommt der Schaltarm an einem Anschlag 30 im Gehäuse zurÄnlage und bewegt der Arm nicht weiter nach unten. Bei Drucksteigung oberhalb des oberen Grenzwerts nimmt die Einstellscheibe den Schaltarm mit nach oben, wobei aus der neutralen Lage des Schaltarms ebenfalls der Mikroschalter geschaltet wird. Weitere Drucksteigung verursacht auch hier das Anliegai des Schaltarms an einen Anschlag 31 im Gehäuse.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Schaltarm um die Oeffnung herum eine Erhöhung oder Nocken 32 oder 33, an der oberen bzw. an der

auf
unteren Seite des Arms. Dadurch ist eine gute ortliche Berührung mit den Stellscheiben möglich.

Figur 6 zeigt ein Detail des Schalters nach Figur 1, jedoch in einer anderen Ausführung, bei welcher zwei Mikroschalter 22 bzw. 32 beidseits des Bedienungsendes des Schaltarms 13 vorgesehen sind. Wie gesagt kann das Ziel davon sein die Möglichkeit zu bieten bei Drucküberschreitung den Druckbegrenzungsschalter erst ein Signal abgeben zu lassen und erst bei weiteren Druckänderungen in gleicher Richtung mittels des anderen Mikroschalters den Druck auszuschalten. Gegenüber der Ausführung nach Figur 1 endet nunmehr die Stellschraube 20 unterhalb des Schaltarms innerhalb der Buchse 19 und ist im oberen Ende der Buchse 19 eine zweite Stellschraube geschraubt, deren Kopf dem Schaltknopf 36 des Mikroschalters 34 gegenüberliegt. Der Schaltfederdruck der Mikroschalter ist nunmehr nicht mit einer zusätzlichen Feder, wie die Feder 24 gemäss Figur 1, kompensierbar. Uebrigens arbeitet diese Ausführung hauptsächlich in gleicher Weise wie die gemäss Figur 1. Bei Drucksteigung sowie bei Druckverringerung ausserhalb der Grenzen des Druckgebiets wird erst der eine Mikroschalter und nachher der andere Mikroschalter geschaltet.

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An der Unterseite der Grundplatte 2 des Schalters sind Lippen 37, versehen mit einer Ausnehmung 38, sowie eine Feder 39 befestigt, welche Teile dazu dienen den Schalter in leichter Weise an einer. Montageleiste: 40 befestigen und gegebenenfalls wieder davon lösen zu können.

Figur 3 zeigt schematisch den Schalter in der Ausführung nach Figur 1, und Figur 5 in der Ausführung nach Figur 6 -

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Leerseite

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

lj. Druckbegrenzungsschalter mit einem Gehäuse, in welchem wenigstens ein Mikroschalter zur Bedienung von Mitteln zur Aenderung des Druckes in einem Luftnetz aufgenommen ist, welcher Mikroschalter von einem unter Einfluss des zu überwachenden Luftdruckes bewegenden Elements bedienbar ist, über einen bewegbaren, unter Federdruck stehenden Schaltarm, daduch gekennzeichnet dass der Schaltarm (13) an einem Ende gelenkig um eine feste Linie im Gehäuse befestigt ist und mit dem anderen Ende den Mikroschalter (22, 34) bedient, während das unter Einfluss des Luftdruckes bewegbare Element (11) zwischen der Gelenklinie und dem Mikroschalter an den Schaltarm angreift, wobei der Federdruck dem Mikroschalter gegenüber auf das Armende einwirkt.

2. Druckbegrenzungsschalter gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der Schaltarm (13) an seinem Bedienungsende eine Einstellschraube (20) trägt, welche so einstellbar ist dass der Schaltarm in unbelastetem Zustand den Mikroschalter in einer Lage zwischen seinen Schaltpunkten hält,,wobei eine einstellbare Feder (24) an der anderen Seite dieses Bedienungsendes des Schaltarms als der Mikroschalter einen Federdruck liefert, welcher dem Schaltfederdruck des Mikroschalters kompensiert.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass das unter Einfluss des zu überwachenden Luftdrucks bewegbare Druckaufnahmeelement (10) auf den Schaltarm (13) über eine Bedienungsstange (21) einwirkt, welche frei durch den Arm hindurch verläuft und zwei einstellbare Anschläge (26, 27) beidseits des Arms trägt.

4. Schalter, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass die Anschläge als Einstellscheiben (26, 27) ausgeführt sind, versehen mit einer zentralen Bohrung mit Gewinde, welche mit einem Gewinde an der Bedienungsstange (11) im Eingriff ist.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass ein transparenter plattenförmiger Teil (28, 29) aus Kunststoff mit federnden Lippen (29a) seitlich als Arretiermittel an den Einstellscheiben (26, 27) anliegt und mit einer Gradteilung zur Einstellung der Scheiben auf zulässige Grenzdrucke versehen ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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λ

. cer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Feder

am Bedienungsende des Schaltarms (13) durch einen zweiten Mikroschalter ersetzt ist.

7. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltarm (13) an der Stelle der Gelenklinie zwecks der
Gelenkigkeit mit einem kleineren Querschnitt (18) als in seinen übrigen Teilen ausgeführt ist.

8. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Gehäuse aus einem oder mehreren Extrusionsprofilen (3, 4)

aus Kunststoff hergestellt ist, welche Profile an den offenen Enden
mit Endplatten aus Kunststoff abgeschlossen sind.

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