DE3110699C2

DE3110699C2 - Pressure medium operated membrane switch

Info

Publication number: DE3110699C2
Application number: DE19813110699
Authority: DE
Inventors: Werner-Ernst 5980 Werdohl-Eveking Berginski
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1981-03-19
Filing date: 1981-03-19
Publication date: 1983-01-27
Also published as: DE3110699A1

Description

8. Druckmittelbetätigter Membranschalter nach Anspruch 1 öder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbungshöhe der Sprungscheibe (6) über ein in dem ersten Bauteil (1) angeordnetes Verstellglied (8) einstellbar ist,8. Pressure medium-operated membrane switch according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that the bulge height of the spring washer (6) over a level in the first component (1) arranged adjusting member (8) is adjustable,

Die vorliegende Erfindung geht von einem druckmittelbetätigten Membranschalter aus. der mit einer vom Druckmittel beaufschlagbaren, in einem ersten Bauteil aus elektrisch leitendem Material befindlichen Druckmittelkammer und mit einer ein elektrisch leitendes Anschlußteil aufnehmenden, in einem zweiten Bauteil aus elektrisch isolierendem Material befindlichen Kontaktkammer versehen ist. vobei die beiden Kammern durch eine im Randbereich des Schalters infolge der Verbindung des ersten Bauteiles mit dem zweiten, über Anpreßmittel gehaltene, /ur Druckmittelkammer hin vorgewölbte Membran dichtend voneinander getrennt sind und wobei die Membran zur Kontaktierung bzw. Trennung des ersten Bauteiles mit bzw. von dem Anschlußteil herangezogen ist.The present invention is based on a pressure medium-operated membrane switch. the one with one of the Pressurized medium, located in a first component made of electrically conductive material, pressure medium chamber and with an electrically conductive connecting part receiving, in a second component is provided from electrically insulating material located contact chamber. whereby the two Chambers by one in the edge area of the switch as a result of the connection of the first component with the second pressure medium chamber held by pressure means protruding membrane are sealingly separated from each other and wherein the membrane to Contacting or separation of the first component with or from the connector is used.

Derartige Schalter werden insbesondere in .Sicherheitsschaltungen eingesetzt, wobei sie eine Dberwachungsfunktion ausüben, d. h. es werden damit z. B. unter Öldruck stehende Einrichtungen ständig auf Druckabfall oder -anstieg hin überwacht.Such switches are used in particular in .Safety circuits used, with a monitoring function exercise, d. H. there are thus z. B. facilities under oil pressure constantly Pressure drop or increase monitored.

Durch die DE-OS 28 32 559 ist ein druckmittelbetätigter Membranschalter der eingangs erwähnten Art bekanntgeworden. Ein solcher Schalter ist aber nachteilig dadurch, daß aufgrund der verwendeten Bauelemente und des gewählten Aufbaues die Schaltfunktion von einem ganz bestimmten Druck abhängig ist. Soll der Schalter seine Schahfunktion bei anderen Drücken ausüben, so müßten die verwendeten Bauelemente, z. B. für die Montage in der Massenproduktion, ausgewechselt werden, was bei einem solchen Schalter praktisch Unmöglich ist Des weiteren erfolgt die Kontaktierung bzw. Trennung im sogenannten Druck* mittelraum, was insbesondere bei Öl als Druckmittel die Funktion in Frage stellt, da Öl bekanntlich ein Isoliermittel ist. Ebenso verhält es sich bei Druckmitteln, die innerhalb kürzester Zeit an den Kontaktstellen eineFrom DE-OS 28 32 559 a pressure medium-actuated membrane switch of the type mentioned has become known. Such a switch is disadvantageous in that, due to the components used and the structure chosen, the switching function is dependent on a very specific pressure. If the switch is to perform its Schah function at other pressures, the components used, e.g. B. for mounting in mass production, to be substituted, which is practically impossible with such a switch Furthermore, the contacting and separation in the so-called pressure * medium space, which is in particular in oil as a pressure medium the function in question, as oil known to be a Is isolating agent. It is the same with pressure media, which within a very short time at the contact points

OxydsLnicht hervorrufen.Do not produce oxides.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen druckmittelbetätigten Membranschalter zu schaffen, der sich gegenüber den bekannten Ausführungsformen durch eine größere Funktionssicherheit und eine an den Druck anpaßbare Schaltfunktion auszeichnet.The present invention is based on the object of a pressure medium-actuated membrane switch to create, which compared to the known embodiments by a greater functional reliability and is characterized by a switching function that can be adapted to the pressure.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Kontaktkammer über eine von der als einstellbare Sprs.igscheibe ausgebildeten Membran verstellbare, mit dem ersten Bauteil mit einem Ende kraftschlüssig verbundene, blattförmige Kontaktfeder die Koinaktierung bzw. Trennung an dem Anschlußteil mit dem anderen Ende erfolgt. Aufgrund einer derartigen Ausgestaltung des druckmittelbetätigten Membranschalters der eingangs erwähnten Art ist sichergestellt, daß die Kontaktierung bzw. Trennung ohne störende Einflüsse erfolgt, wobei insbesondere vorteilhaft ist, daß ein sprunghaftes, an verschiedene Drücke anpaßbares Schaltverhalten erzielt wird.According to the invention the object is achieved in that in the contact chamber via one of the as adjustable Sprs.igscheibe formed membrane adjustable, with the first component with one end force-fit connected, leaf-shaped contact spring the co-operation or separation at the connection part done with the other end. Due to such a configuration of the pressure medium-actuated Membrane switch of the type mentioned above ensures that the contacting or separation takes place without disturbing influences, wherein it is particularly advantageous that a sudden, to different Pressures adaptable switching behavior is achieved.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgerrsäßen Gegenstandes sind in den Umeransprüchen angegeben.Further advantageous developments of the inventive device Subject matter are in the re-claims specified.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei der erfindungsgemäße Gegenstand naher erläutert, und zwar zeigt F i g. 1 den Gegenstand im Längsschnitt.The subject matter of the invention is based on an exemplary embodiment shown in the drawing explained in more detail, namely FIG. 1 the object in longitudinal section.

F i g. 2 dto- jedoch um 90^; gedreht.F i g. 2 dto- but at 90 ^; turned.

Wie aus den Darstellungen hervorgeht, besteht der druckmittelbetätigte Membranschalter aus einem aus 3η zwei Bauteilen 1, 3 gebildeten Gehäuse, wobei das erste Bauteil 1 aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere einem Metall besteht und eine Druckmittelkammer 2 aufweist, die über das als Schraubanschlußstutzen ausgebildete Ende la des ersten Bauteiles I mit j-i einem Druckmittel, z. B. Öl, beaufschlagt wird. Das zweite Bauteil 3 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material. 7. B. Kunststoff und weist eine Kontaktkammer 4 auf. wobei in derselben ein im wesentlichen sich geradlinig erstreckendes Anschlußteil 5 gehalten ist. und /war d. rart, daß es sich einerseits an Schultern 3a des zweiten Bauteiles 3 abstützt und andererseits mit einem aus seiner Ebene abgewinkelten Schenkel 5c einen Vorsprung 3i>des zweiten Bauteiles 3 hintergreift. Ein Ende 5b des Anschlußteiles 5 ist als Flachstecker ausgebildet, während das andere Ende 5a zur Kontaktierung bzw. Trennung herangezogen ist. was weiter unten noch näher erläutert wird. Zwischen der Druckmittelkammer 2 und der Kontaktkammer 4. und zwar zwischen dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 3 liegt eine /un, Druckmittelraum 2 hin vorgewölbie Membran 6. wobei über eine am ersten Bauteil 1 vorl.andene, ringförmig verlaufende Erhebung ib. eine dichtende Trennung in dem Moment hervorgerufen wird, wenn der Rand Ic des ersten Bauteiles 1 umgebördelt wird und damit eine formschlüssige Verbindung der beiden Bauteile 1,3 hervorruft.As can be seen from the illustrations, the pressure medium-operated membrane switch consists of a housing formed from 3η two components 1, 3, the first component 1 being made of an electrically conductive material, in particular a metal, and having a pressure medium chamber 2, which is formed as a screw connector end la of the first component I with ji a pressure medium, z. B. oil is applied. The second component 3 consists of an electrically insulating material. 7. B. Plastic and has a contact chamber 4. wherein a substantially rectilinear connecting part 5 is held in the same. and / was d. Rart that it is supported on the one hand on shoulders 3a of the second component 3 and on the other hand, with a leg 5c angled from its plane, engages behind a projection 3i> of the second component 3. One end 5b of the connection part 5 is designed as a flat plug, while the other end 5a is used for contacting or separation. which is explained in more detail below. Between the fluid chamber 2 and the contact chamber 4 and that between the first component 1 and the second component 3 is un a / pressurizing medium chamber 2 6 through vorgewölbie membrane wherein ib a vorl.andene on the first component 1, annularly extending survey. A sealing separation is brought about at the moment when the edge Ic of the first component 1 is flanged and thus causes a form-fitting connection of the two components 1,3.

An die aus Metall hergestellte, als Sprungtellerfeder ausgebildete Membran 6, ist einstückig eine blattförmige Kontaktfeder 7 angeformt, und zwar so, daß sie im Kontaktraum 4 liegt. Das eine an der Sprungtellerfeder 6 angebundene Ende 7a ist über die ringförmige Erhebung Ab kfaftschlüssig und damit elektrisch leitend mit dem ersten Bauteil 1 Verbunden, während das andere Ende Tb unter Vorspannung an dem Ende 5a des Anschlußteiles 5 anliegt Die Vorspannung wird durch eine in die Kontaktfeder 7 eingeprägte Sicke Td erzielt, die im Bereich des Endes 7a der Kontaktfeder 7 vorgesehen ist und sich an dem zweiten Bauteil 3 derart abstützt, daß die über die ringförmige Erhobung \b auf das eine Ende 7a ausgeübte Kraft nach dem Hebelgesetz am anderen Ende Tb eine Richtungsumkehr erfährt.A leaf-shaped contact spring 7 is integrally formed on the diaphragm 6 made of metal and designed as a spring plate spring, in such a way that it lies in the contact space 4. One end 7a attached to the spring plate spring 6 is connected to the first component 1 via the ring-shaped elevation Ab and thus electrically conductive, while the other end Tb is pretensioned against the end 5a of the connecting part 5 7 achieved embossed bead Td , which is provided in the area of the end 7a of the contact spring 7 and is supported on the second component 3 in such a way that the force exerted on the one end 7a via the annular projection \ b according to the law of the lever at the other end Tb Experience reversal of direction.

Zwecks Betätigung der Kontaktfeder 7 ist die Sprungtellerfeder 6 mit einer zentral liegenden, etwa warzenförmig ausgebildeten, in den Kontaktraum 4 weisenden Erhebung 6a versehen, die einem zwischen den Enden 7a, Tb liegenden Bereich 7rder Kontaktfeder 7 zugeordnet ist. Wird nunmehr die Sprungtellerfeder 6 mit einem bestimmten Druck beaufschlagt, so ändert sich sprunghaft ihre Lage und hebt aufgrund des Auftreffens der warzenförmigen Erhebung 6a auf den Bereich 7c das Ende Tb der Kontaktfeder 7 von dem Ende 5a des Anschlußteiles 5 ab und unterbricht damit den Stromkreis.For the purpose of actuating the contact spring 7, the spring plate spring 6 is provided with a centrally located, approximately wart-shaped projection 6a pointing into the contact space 4, which is assigned to an area 7r of the contact spring 7 located between the ends 7a, Tb. If a certain pressure is now applied to the spring plate spring 6, its position changes abruptly and lifts the end Tb of the contact spring 7 from the end 5a of the connection part 5 due to the impact of the wart-shaped elevation 6a on the area 7c and thus interrupts the circuit.

Natürlich kann anstelle der Ausgestaltung des Schalters als Öffner auch eine solche vorgenommen werden, bei der der Schalter als Schll· "er funktioniert. ¹Jm den Schalter für verschiedene Drück- verwenden zu können, ist in das erste Bauteil 1 ein rohrförmiges Verstellglied 8 eingeschraubt, das mit einem Ende 8a an der Sprungtellerfeder 6 derart anliegt, daß es konzentrisch zurr« Mittelpunkt derselben angreift. Durch eine am anderen Ende 8b vorzunehmende Manipulation kann die Wölbungshöhe der Sprungtellerfeder 6 bis etwa in dem Bereich ihres Kulminationspunktes verändert werden, so daß ein ganz feinfühliges Arbeiten des Schalters erzielbar ist.Of course, instead of the configuration can also be such be made in which the switch as Schll · "He works the switch as an opener. ¹ Jm use the switch for various Drück- to in the first element 1 a tubular adjustment member 8 is screwed, one end 8a of which rests against the spring plate spring 6 in such a way that it engages concentrically to the center of the same. By manipulating the other end 8b , the height of the arch of the spring plate spring 6 can be changed up to about its culmination point, so that a very sensitive Working of the switch is achievable.

In hydraulischen Anlagen lassen sich oftmals Druckspitzen nicht vermeiden. Diese würden bei darin verwendeten Schaltorganen zu Schaltfunktionen führen, die nicht erwünscht sind. Aus diesem Grunde kann der erfindungsgemäße Gegenstand mit sogenannten Drosselungsmitteln versehen werden, d.h. Mitteln, durch die bewirkt wird, daß das Medium nur mit größerem Druck hindurchbewegt werden kann. Dieser physikalische Effekt wirkt also beruhigend auf die Schaltorgane.Pressure peaks can often be found in hydraulic systems do not avoid. These would lead to switching functions in the switching devices used therein, which are not wanted. For this reason, the object according to the invention with so-called Throttling means can be provided, i.e. means by which the medium is effected only with greater pressure can be moved through. So this physical effect has a calming effect on them Switching elements.

Urr- diesen Zweck zu erfüllen, kann das für die Druckmittelzufuhr vorgesehene rohrförmige Verstellglied 8 einen geeigneten, d. h. kleinen Innendurchmesser bei entsprechend gewählter Länge oder an nur einer Stelle eine stark reduzierte lichte Weile (Blende) aufweisen.In order to fulfill this purpose, the tubular adjusting member 8 provided for the pressure medium supply can have a suitable, ie small inner diameter with an appropriately selected length or a greatly reduced clearance (aperture) at only one point.

Durch die Berührung zwischen dem rohrförmigen Verstellglied 8 mit der Sprungscheibe 6 wird ein in sich geschlossener, die aktive Fläche der Sprungscheibe 6 umfassender Kreis gebildet, der kleiner ist als der die gesamte Fläche der Sprungscheibe 6 umfassende Kreis. Durch diese Aufteilung, der mit Druck beaufschlagbaren Fläche i.*t es möglich, den Abbau von Druckspitzen im Sinne der auf die Flächenanteile einwirkenden Kraft zu bewirken. Wenn z. B. 'iie Druckspitzen nicht ir der Lage sind, durch Beaufschlagung der »kleinen aktiven Fläche« die Membrane 6 zu lüften, dann erfolgt kein Schaltsignal. Erst ein ständig anstehender, die Spannkraft der Membran· 6 überwindender Mindestdruck bewirkt ein Abheben der Membran 6 von dem rohrförmigen Verstellglied 8, wodurch dann die gesamte Fläche der Membrane 6 beaufschlagt wirdj Durch die dann vorhandene »große aktive Fläche« wird das Schältverhaiteh im Sinne eines feinfühligen Arbeilens verändert.The contact between the tubular adjusting member 8 and the spring washer 6 is an inherent closed, the active area of the jump disk 6 comprehensive circle formed, which is smaller than the entire area of the jump disk 6 comprehensive circle. Due to this division, the pressurizable Surface i. * T it possible to reduce pressure peaks in the To effect the sense of the force acting on the surface portions. If z. B. 'iie pressure peaks not in the situation If the membrane 6 is to be ventilated by acting on the "small active surface", then nothing takes place Switching signal. Only a constantly pending minimum pressure that overcomes the tension force of the diaphragm · 6 causes a lifting of the membrane 6 from the tubular adjusting member 8, whereby then the entire The surface of the membrane 6 is acted upon by the then existing "large active surface" becomes the peeling behavior in the sense of a sensitive work changes.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Pressure medium-actuated membrane shell with a pressure medium acted upon, located in a first component made of electrically conductive material Drucirniuelkammer and with an electrically conductive connector receiving, located in a second component made of electrically insulating material, the two chambers by a in the edge area of the switch as a result of the connection of the first component to the second membrane, which is held by pressing means and protruding toward the pressure medium chamber, are sealingly separated from each other and the membrane is used for contacting or separating the first component with or from the connecting part, characterized in that in the Contact chamber (4) via a membrane (6) designed as an adjustable spring-loaded disk, adjustable to the first BaU ₁ VI (1) with one end (7 a) force-locked, leaf-shaped contact spring (7) the contacting or separation on the connection part

(5) with the other end (7ö ^ takes place.

2. Pressure medium-operated membrane switch according to claim 1, characterized in that the adjustable spring washer (6j with a centrally located, in the contact space (4) pointing, lug-shaped elevation (da) is provided for the adjustment of the contact spring (7), the one between the jo both ends (7a, 7b) lying area (7c) of the contact spring (7) is assigned.

3. Pressure medium-operated membrane switch according to claim 1 uder 2, characterized in that the adjustable ski jump (6) is made of metal and that the contact spring (7) is integrally formed on the spring washer (6).

4. Pressure medium-operated membrane switch according to claim 1 or one of the following, characterized marked that the adjustable jump disk ίο

(6) is made of plastic.

5. Pressure medium-operated membrane switch according to claim 4, characterized in that the adjustable Jump disk (6) consists of an electrically conductive plastic.

6. Pressure medium-operated membrane switch according to claim I or one of the following, characterized. The contact spring (7) is provided with a bead (7d ) in the area of the end (7a ,;) connected to the first component (1), which is supported on the second component (3) in such a way that the other end ( 7b ) rests against the connecting part (5) under bias.

7. Pressure medium-operated membrane switch according to claim 6, characterized in that one end (5b) of the connecting part (5) which extends essentially in a straight line is designed as a flat plug. that the connection part (5) has a leg (5a) angled from its plane, which engages behind a projection (Zb) of the / wide component (3) located in the contact chamber (4) and that the connection part (5) rests on shoulders (3a ) of the second BII () b

9. Pressure medium operated membrane switch according to Claim 6, characterized in that the adjusting member (8) acts as a pressure medium supply at the same time serving, in the first component (1) screwably held tubular part is formed.

10. Pressure medium-operated membrane switch according to claim 9, characterized in that the light Width (inner diameter) of the tubular adjusting member (8) for the purpose of damping in the sense of Fluid mechanics either selected accordingly over their total axial length or in a portion of the axial longitudinal extent is reduced.

11. Pressure medium operated membrane switch according to one of claims 1-9, characterized in that by the contact between the tubular Adjusting member (8) with the jump disk (6) is a self-contained, active surface of the jump disk (6) forming a circle is created that is smaller than the entire area of the jump disk (6) forming circle.

12. Pressure medium-operated membrane switch according to one of claims 1 - 11, characterized in that that the tubular adjusting member (8) is made of elastic material and its contact zone with the spring washer (6) is designed in such a way, that a seal independently in the sense of the sealing lip effect. Ie function is guaranteed.