DE3011558C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckbegrenzungsschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Druckbegrenzungsschalter ist aus der US-PS 24 53 861 bekannt, der zwei Schalt- oder Ausgleichsarme aufweist. Ein Schaltarm ist an einem Ende gelenkig befestigt und wird am anderen Ende von zwei Federn belastet, wobei eine dazu dient, um den Einschaltwert einstellen zu können, und die andere dazu dient, um den Ausschaltwert des Schaltelementes einstellen zu können. Weiter greift ein Druckmeßelement mit einem Bedienungsstift ungefähr in der Mitte dieses Schaltarms an, der mit einem zweiten Schaltarm verbunden ist, der sich unter dem Einfluß des ersten Schaltarms bewegt. Bei dieser Konstruktion soll der Drucksensor erst die voreingestellte Federkraft der den Einschaltwert bestimmenden Feder überwinden, bevor sich der zweite Schaltarm bewegen kann. An­ schließend ist auch die voreingestellte Federkraft der den Ausschaltwert bestimmenden Feder zu überwinden, um den zweiten Schaltarm zu bewegen, welcher dann den Mikroschalter umschaltet. Die beiden Schaltarme haben keine neutrale Lage zwischen den beiden Schaltpunkten des Mikroschalters, d. h. es gibt hier kein schaltfreies Bewegungsgebiet des Druckmeßelemen­ tes.

Ferner ist aus der DE-OS 22 28 761 ein Druckbegrenzungschalter bekannt, bei dem ein Schaltarm unmittelbar an dem Druckmeßelement an­ greift. Der Mikroschalter wird hier ebenfalls nicht durch den Schaltarm in einer neutralen Lage gehalten. Vielmehr bewirkt der Schaltarm einen Schaltvorgang, wenn das Druckmeßelement eine voreingestellte Federkraft überwindet.

Der außerdem aus der DE-AS 15 40 180 bekannte Druckbegrenzungs­ schalter weist eine Betätigungsstange auf, die sich in einer einzigen Richtung frei durch den Schaltarm hindurchbewegen kann, aber diese Bewe­ gung hat keine Schaltwirkung, sie dient nur als Überdrucksicherung. Es gibt keine Stellung, in der der Schaltarm den Mikroschalter in neutraler Lage hält.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckbegrenzungsschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der bei einfacher Konstruk­ tion eine feinfühlige Betätigung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 gelöst.

Hierbei behält der Schaltarm seine neutrale Stellung bei, bis einer der Anschläge den Schaltarm mitnimmt und dieser den Mikroschalter ein- oder ausschaltet. Der Schaltarm hält den Mikroschalter in seiner neutralen Stellung zwischen seinen beiden Schaltpunkten, so daß sich ein schaltfreies Bewegungsgebiet für das Druckmeßelement ergibt. Die Bedie­ nungsstange des Druckmeßelementes kann sich frei durch eine Öffnung des Schaltarms bewegen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Ab­ bildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Druckbegrenzungsschalter senkrecht zu seinem Schaltarm.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des Schaltarms.

Fig. 3 zeigt schematisch den Schalter nach Fig. 1 in der Aus­ führung mit einem einzigen Mikroschalter.

Fig. 4 zeigt schematisch die neutrale Lage des Schaltarms.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung einer Ausführung eines Druckbegrenzungsschalters mit zwei Mikroschaltern.

Fig. 6 zeigt die konstruktive Ausführung eines Teils des Schal­ ters nach Fig. 5.

Der in Fig. 1 dargestellte Druckbegrenzungsschalter 1 weist ein Gehäuse auf, welches aus einer Grundplatte 2 besteht, auf der zwei Ge­ häuseteile 3 bzw. 4 befestigt sind, welche jedes für sich aus einem Ex­ trusionsprofil bestehen und mittels vorstehender Lippen und zugehörigen Aufnahmevertiefungen ineinander schiebbar und schnappbar sind, wonach die beiden Gehäuseteile 3, 4 an der Grundplatte 2 befestigbar sind. Die bei­ den in Extrusionsrichtung (die Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene in Fig. 1) dann noch offenen Enden des Gehäuses sind mit nicht-dargestell­ ten flachen Endplatten abgeschlossen. Das Ganze ist aus einem oder meh­ reren geeigneten Kunststoffen fertigbar.

In der Grundplatte 2 ist eine Bohrung 5 vorgesehen, welche in einer Au­ ßenfläche der Grundplatte 2 über eine erweiterte Bohrung 6 mündet, welche zum Beispiel mit Innengewinde versehen ist, mit welchem eine nicht dar­ gestellte Leitung eines Luftnetzes verbindbar ist. Die Bohrung 5 mündet am anderen Ende in eine Bohrung 7, deren Mittellinie senkrecht zu jener der Bohrungen 5, 6 steht. In der Bohrung 7 ist ein Ventil 8 montiert, welches Luft von der Bohrung 7 zum Raum der Gehäuseteile 3, 4 strömen lassen kann. Mit der Bohrung 7 ist ebenfalls die nicht-dargestellte Lei­ tung des Luftnetzes verbindbar. In jenem Falle wird die Bohrung 6 mit einem Stopfen abgeschlossen oder ein nicht-dargestellter Druckmesser wird an die Bohrung 6 angeschlossen.

Um das Ventil 8 herum ist im Gehäuseteil 3, 4 ein Balg 10 luft­ dicht an einer Gehäusewand befestigt, in welcher auch das Ventil 8 mon­ tiert ist. Mit dem dem Ventil 8 gegenüberliegenden Ende des Balges 10 ist eine Betätigungsstange 11 verbunden, welche zusammen mit dem Balg 10 das unter dem Einfluß des zu überwachenden Luftdrucks sich bewegende Element darstellt. Die Betätigungsstange 11 verläuft mit Spiel durch eine Öffnung 12 in einem plattenförmigen Schaltarm 13. Der Schaltarm 13 weist an einem Ende, das linke Ende in Fig. 1, eine Ausnehmung 14 auf, durch welche zwei Schenkel 15 am Schaltarm 13 gebildet werden, die jeweils in einem aus der Armebene herausgebogenen Abschnitt 16 auslaufen. Die Abschnitte 16 sind jeweils mit einer Schraube 17 im Gehäuseteil 3 befestigt. An der Bie­ gungsstelle ist Material aus der den Schaltarm 13 bildenden Platte weg­ genommen, so daß geschwächte Querschnitte 18 vorhanden sind, welche wegen der Federkraft des Materials des Schaltarms 13 die Gelenkpunkte zur Be­ wegung des Schaltarms 13 bilden. Der Schaltarm 13 besteht vorzugsweise aus Metall.

Das andere Ende des Schaltarms 13 trägt in der Mittellinie des Schaltarms 13 eine Gewindebuchse 19, in die eine Stellschraube 20 einge­ schraubt ist. An einer Wand des Gehäuses befindet sich weiter eine Lei­ terkarte 21, deren elektrische Leiter mittels eines speziellen kerami­ schen Anschlußkörpers 21 a über eine Anschlußbohrung 9 im Gehäuse und zum Beispiel einen Kabelnippel 9 a mit nicht-dargestellten elektrischen Lei­ tern zur Bedienung von Ventilen, Instrumenten oder anderen Mitteln ver­ bunden sind. Auf der Leiterkarte 21 ist auch ein Mikroschalter 22 befe­ stigt, dessen Schaltknopf 23 sich gegenüber von dem Kopf der Stell­ schraube 20 befindet. Die Stellschraube 20 ragt an der Oberseite des Schaltarms 13 über diesen und die Buchse 19 hinaus und dient dort zur Führung einer Feder 24, deren eines Ende an dem Schaltarm 13 und deren anderes Ende an einer Federeinstellschraube 25 anliegt, die in eine zu­ gehörige Bohrung des Gehäuses eingeschraubt ist.

Die Betätigungsstange 11, die mit dem Balg 10 verbunden ist, ist mit Gewinde versehen, mit dem zwei Einstellscheiben 26 bzw. 27 im Ein­ griff stehen, von denen sich die Einstellscheibe 26 unterhalb des Schal­ tarms 13 und die Einstellscheibe 27 oberhalb dieses Schaltarms 13 befin­ det. Diese Einstellscheiben 26, 27 dienen zur Bestimmung der Grenzen des Gebietes, innerhalb dessen sich der zu überwachende Luftdruck des Luft­ netzes befinden darf.

An der Stelle des Befestigungspunktes zwischen Balg 10 und Be­ tätigungsstange 11 ist eine Arretierung 28 befestigt, die einen vorste­ henden Abschnitt 29 aufweist, der ungefähr plattenförmig ist und auf dem eine Gradteilung für den Druck dargestellt ist. Der plattenförmige Ab­ schnitt 29 weist zwei federnde Lippen 29 a beiderseits des Abschnitts 29 auf, die sich neben den Einstellscheiben 26, 27 ungefähr parallel zur Betätigungsstange 11 erstrecken. Die Arretierung 28 ist vorzugsweise aus einem transparenten Kunststoff hergestellt und liegt mit den Lippen 29 a federnd an den Seitenrändern der Einstellscheiben 26, 27 an. Die Ein­ stellscheiben 26, 27 sind an ihrem Umfang mit einer nicht-dargestellten Rändelung oder Zähnung versehen, mit welcher das sich der Betätigungs­ stange 11 am nächsten befindende Ende des Abschnitts 29 in Berührung steht und federnd an diese angedrückt wird, so daß die eingestellte Lage der Einstellscheiben 26, 27 dadurch arretiert wird. Der Abschnitt 29 der Arretierung 28 liegt einer Öffnung oder einem Fenster der Gehäuseteile 3, 4 gegenüber, so daß die auf dem Abschnitt 29 vorgesehene Gradteilung ab­ lesbar ist. Dadurch kann man von außen feststellen, auf welche Drücke die Einstellscheiben 26, 27 eingestellt sind.

Beim Anschluß an ein Luftnetz wird Luft über das Ventil 8 ins Innere des Balges 10 gelassen. Befindet sich der Druck innerhalb des zu­ lässigen Druckgebietes, so befindet sich der Schaltarm 13 in seiner neu­ tralen, in Fig. 1 horizontalen Lage und sind die beiden Einstellschei­ ben 26, 27 vom Schaltarm 13 frei. Die Feder 24 wird mittels der Feder­ einstellschraube 25 so eingestellt, daß die Kraft, welche die Feder 24 auf das Ende des Schaltarms 13 ausübt, die von der Schaltfeder des Mi­ kroschalters 22 auf dieses Armende ausgeübte Kraft kompensiert. Die Stellschraube 20 wird so eingestellt, daß in der neutralen Lage des Schaltarms 13 die Stellschraube 20 den Schaltknopf 23 des Mikroschalters 22 zwischen den beiden Endlagen der Schaltfeder (Fig. 4) eingedrückt hält. Dadurch wird der Mikroschalter 22 geschaltet, sobald die Betäti­ gungsstange 11 über eine der Einstellscheiben 26, 27 auch nur eine ge­ ringe Verstellung des Schaltarms 13 verursacht. Der Druckbegrenzungs­ schalter 1 reagiert deshalb sehr feinfühlig.

Das gewöhnlich für sogenannte Instrumentenluft, zum Beispiel für pneumatische Regler, zulässige Druckgebiet verläuft üblicherweise von 20,6 bis 103,4 kPa. Die Einstellscheibe 26 wird dann auf den oberen Druckwert und die Einstellscheibe 26 auf den unteren Druckwert einge­ stellt.

Wenn in der in Fig. 1 dargestellten Lage der Druck abfällt, so nimmt die Einstellscheibe 27 den Schaltarm 13 mit nach unten, so daß dieser den Mikroschalter 22 schalten läßt, so daß zum Beispiel ein nicht-dargestelltes Ventil im Luftnetz zu den Instrumenten geschlossen wird. Bei weiterer Druckverminderung kommt der Schaltarm 13 an einem An­ schlag 30 im Gehäuse zur Anlage und bewegt sich nicht weiter nach unten. Bei Drucksteigerung oberhalb des oberen Grenzwertes nimmt die Einstell­ scheibe 26 den Schaltarm 13 mit nach oben, wobei aus der neutralen Lage des Schaltarms 13 ebenfalls der Mikroschalter 22 geschaltet wird. Weitere Drucksteigerung verursacht auch hier das Anstoßen des Schaltarms 13 an einem Anschlag 31 im Gehäuse.

Im dargestelltn Ausführungsbeispiel weist der Schaltarm 13 um die Öffnung 12 herum einen Vorsprung oder Nocken 32 bzw. 33 an der Ober­ und Unterseite des Schaltarms 13 auf. Dadurch ist eine gute örtliche Be­ rührung mit den Stellscheiben 26, 27 möglich.

Fig. 6 zeigt ein Detail des Schalters nach Fig. 1, jedoch in einer anderen Ausführung, bei welcher zwei Mikroschalter 22 bzw. 34 beid­ seits des Bedienungsendes des Schaltarms 13 vorgesehen sind. Dies bietet die Möglichkeit, bei Drucküberschreitung den Druckbegrenzungsschalter 1 erst ein Signal abgeben zu lassen, und erst bei weiterer Druckerhöhung mittels des weiteren Mikroschalters den Druck auszuschalten. Gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 endet nunmehr die Stellschraube 20 unterhalb des Schaltarms 13 innerhalb der Buchse 19. In das obere Ende der Buchse 19 ist eine zweite Stellschraube 35 geschraubt, deren Kopf dem Schalt­ knopf 36 des Mikroschalters 34 gegenüberliegt. Der Schaltfederdruck der Mikroschalter ist nunmehr nicht mit einer zusätzlichen Feder, wie die Feder 24 gemäß Fig. 1, kompensierbar. Diese Ausführungsform arbeitet im wesentlichen wie die gemäß Fig. 1. Bei Drucksteigerung sowie bei Druck­ verringerung außerhalb der Grenzen des zulässigen Druckbereichs wird erst der eine Mikroschalter und nachher der andere Mikroschalter geschaltet.

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

Claims (8)

1. Druckbegrenzungsschalter mit einem Gehäuse, in dem wenigstens ein Mikroschalter (22, 34) zur Betätigung einer Druckbegrenzungseinrich­ tung (8) eines Luftnetzes, ein Schaltarm (13), der an einem Ende gelenkig im Gehäuse befestigt und über dessen freies Ende der Mikroschalter (22, 34) betätigbar ist, und ein Druckmeßelement angeordnet ist, das unter Luftdruckeinfluß beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmeß­ element (10) eine Betätigungsstange (11) aufweist, die durch den Schalt­ arm (13) mit Spiel hindurchgeführt ist und auf jeder Seite des Schalt­ arms (13) einen einstellbaren Anschlag (26, 27) für den Schaltarm (13) trägt, wobei die beiden Anschläge (26, 27) mit Abstand derart zueinander angeordnet sind, daß sie ein zulässiges Druckgebiet definieren, in dem der Schaltarm (13) den Mikroschalter (22, 34) in neutraler Lage zwischen seinen beiden Schaltpunkten hält.

2. Druckbegrenzungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schaltarm (13) an seinem freien Ende eine Einstellschraube (20) derart einstellbar trägt, daß der Schaltarm (13) in unbelastetem Zustand den Mikroschalter (22, 34) in neutraler Lage zwischen seinen beiden Schaltpunkten hält, wobei der Schaltfederdruck des Mikroschalters (22, 34) federkompensiert ist.

3. Druckbegrenzungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schaltarm (22) mittels einer einstellbaren Feder (24) gegen den Mikroschalter (22) federvorgespannt ist.

4. Druckbegrenzungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schaltarm (13) zwischen zwei Mikroschaltern (22, 34) ange­ ordnet ist.

5. Druckbegrenzungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anschläge (26, 27) als Einstellscheiben mit einer zentralen Gewindebohrung ausgeführt sind, wobei das Gewinde der Gewindebohrung mit einem Gewinde an der Betätigungsstange (11) in Ein­ griff steht.

6. Druckbegrenzungsschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß ein transparentes plattenförmiges Teil (28, 29) aus Kunststoff mit federnden Lippen (29 a) seitlich als Arretiermittel an den Einstell­ scheiben (26, 27) anliegt und mit einer Gradeinteilung zur Einstellung der Einstellscheiben (26, 27) auf zulässige Grenzdrucke versehen ist.

7. Druckbegrenzungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schaltarm (13) im Bereich seiner gelenkigen Anlenkung mit einem verminderten Querschnitt (18) versehen ist.

8. Druckbegrenzungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus einem oder mehreren Extru­ sionsprofilen (3, 4) aus Kunststoff besteht, die an ihren offenen Enden mit Endplatten aus Kunststoff verschlossen sind.