DE3245937C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Druckschal­ ter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Solche Druckschalter machen die Betätigung des Mikro­ schalters von dem hydraulischen Druck abhängig, wobei das Betätigungsglied des Mikroschalters durch den sich abhebenden Schaltteller bei Überschreitung des an der Druckfeder eingestellten Maximaldruckes freige­ geben wird. Das Betätigungsglied verbindet jeweils zwei Kontaktstücke eines Stromweges miteinander und wirkt als Öffner oder Schließer. Dadurch ist es mög­ lich, bei gefährlichen Druckanstiegen in dem hydrau­ lischen Arbeitsmedium die hydraulische Anlage auto­ matisch stillzusetzen. Deswegen werden solche hydrau­ lischen Druckschalter z. B. als Überlastungsschutz von hydraulisch betätigten Aufzügen benutzt, in denen sie z. B. bei Überlastung des Aufzugkorbes infolge des dadurch bedingten Druckanstieges in einem oder mehreren den Aufzugantrieb bildenden hydraulischen Zylindern die Anlage stillsetzen.

Die Erfindung geht von einem vorbekannten hydraulischen Druckschalter dieser Art aus. Hierbei wirkt der Tauch­ kolben über seine Schaltstange auf den Schaltteller. Ein hydraulischer Druckschalter dieser Art hat gegen­ über ebenfalls bekannten Kontaktmanometern, bei denen das Betätigungsglied des Mikroschalters von dem Manometerzeiger oder einem Manometertauschkolben magne­ tisch betätigt wird u. a. den Vorteil eines kurzen Schaltweges und bei Federmanometern den zusätzlichen Vorzug, daß die Gesamtanordnung schwingungsunempfind­ lich ist.

Der als bekannt vorausgesetzte hydraulische Druck­ schalter kann allerdings nur bei Überschreiten eines an der Feder eingestellten hydraulischen Druckes ein Signal auslösen. In manchen hydraulischen Anlagen, z. B. auch an den eingangs erwähnten Aufzugsanlagen wird jedoch deren Absicherung mit einem weiteren Schalter verlangt, der auf das Absinken des Betriebsdruckes unter einem vorgegebenen Minimaldruck anspricht. Wird z. B. der als Aufzugantrieb dienende hydraulische Zylinder undicht, so würde der hydraulische Druck­ erzeuger so lange Druckmedium nachliefern, bis der Vorrat erschöpft ist. Dann geben die Zylinder nach, was zum Abstürzen des Aufzugkorbes führen könnte. Für die­ se und ähnliche Fälle sieht man bisher zwei der als bekannt vorausgesetzten hydraulischen Druckschalter vor und stellt in einem der beiden Druckschalter die Tauchkolbenfeder auf den Maximaldruck, z. B. in der Größenordnung von 50 bar ein, während in dem anderen hydraulischen Druckschalter die Tauchkolbenfeder auf den geforderten Minimaldruck von z. B. 5 bar einge­ stellt ist. In der Regel montiert man die beiden hydraulischen Druckschalter auf einer Platte und schließt sie mit Hilfe eines T-Stückes an eine den hydraulischen Betriebsdruck führende Leitung an.

Diese Vorgehensweise hat den Nachteil, daß sie verhält­ nismäßig aufwendig ist und daß ihre Verwirklichung mehr Platz als bei nur einem Maximaldruckschalter ver­ langt. Es ist auch davon auszugehen, daß in einer großen Zahl von Fällen hydraulische Anlagen nicht nur gegen Überschreiten eines vorgegebenen Maximaldruckes, sondern auch gegen Unterschreiten eines vorgegebenen Minimaldruckes abgesichert und teilweise nachträg­ lich umgerüstet werden müssen. Infolgedessen erge­ ben sich aus der vorbekannten Lösung beträchtliche Nachteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem hydraulischen Druckschalter der eingangs als be­ kannt vorausgesetzten Art auf einfache Weise eine raumsparende Anordnung zu schaffen, welche neben der Überschreitung eines eingestellten Maximal­ druckes auch die Unterschreitung eines vorgegebenen Minimaldruckes elektrisch signalisiert.

Bekannt ist allerdings ein hydraulischer Druck­ schalter, welcher das Überschreiten oder Unter­ schreiten eines vorgegebenen Maximal- bzw. Minimal­ druckes elektrisch signalisiert (DE-AS 10 82 964). Dazu dient ein Differenzialkugelventil mit zwei Sitzen unterschiedlichen Querschnittes und eine Ventilfeder, welche auf das Ventil in Richtung auf den Sitz mit dem geringeren Querschnitt wirkt. Hierbei wird der hydraulische Leistungsdruck auf beide Seiten des Ventils geleitet. Zur Betätigung eines elektrischen Schalters, der zum Abschalten und Wiedereinschalten des Druckerzeugers dient, ist ein abgezweigter, zu einem mit einer Feder vorge­ spannten Kolben führender Leitungszweig vorgesehen. Der vorbekannte Druckschalter benötigt daher eine aufwendige und viel Platz beanspruchende Ventilan­ ordnung. Er liefert außerdem bei Über- und Unter­ schreitung des Maximal- bzw. Minimaldruckes nur einen Schaltimpuls und macht dadurch die Verwendung von kombinierten Öffnern und Schließern für die elektrischen Schaltkreise unmöglich.

die Erfindung löst die herausgestellte Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Zweckmäßige Ausfüh­ rungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung bringt man beide Druckschalter in einem Gehäuse unter axialer Ausfluchtung ihrer Bauteile unter und vermeidet auf diese Weise die für mehrere Gehäuse erforderliche Montageplatte und die dann notwendige Verzweigung des den Betriebs­ druck führenden Leitungsanschlusses. Durch die Zu­ ordnung des Tauchkolbens zu der kinematischen Kette des Minimaldruckschalters hebt bei normalem Be­ triebsdruck den Schaltteller von dem zugeordneten Mikroschalter ab, läßt aber die kinematische Kette des Maximaldruckschalters infolge des eingebauten Leerhubes unbeeinflußt, so daß bei Unterschreiten des vorgegebenen Minimaldruckes das Betätigungs­ glied des Mikroschalters gedrückt wird. Anderer­ seits bleibt dieser Mikroschalter unbeeinflußt, wenn der Betriebsdruck den eingestellten Maximal­ druck überschreitet, weil dann der Tauchkolben den Schaltteller des Maximaldruckschalters über die Schaltstange lüftet und das Betätigungsglied des Mikroschalters für die Auslösung des betreffenden elektrischen Signals frei­ gibt.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie mit einem unwesentlich verlängerten Gehäuse auskommt, so daß sich der neue Doppelschalter jederzeit an die Stelle eines Einfachschalters setzen läßt. Das beruht einer­ seits darauf, daß den beiden hydraulischen Druckschal­ tern der Tauchkolben gemeinsam ist. Andererseits hat ein Einfachschalter der bekannten Art eine Längen­ ausdehnung, die sich nicht allein aus der axialen Länge seiner kinematiscen Kette ergibt, sondern auch von der Kabeleinführung beeinflußt wird. Da man bei dem erfindungsgemäßen hydraulischen Doppelschalter die Kabeleinführung unverändert beläßt, kann man die axiale Länge der kinematischen Kette des Maximaldruck­ schalters auf das geringstmögliche Maß verkürzen, so daß sich im Ergebnis das Gehäuse nur unwesentlich verlängert.

Vorzugsweise und nach dem Merkmal des Anspruches 2 kann man die axiale Länge der kinematischen Kette des Minimaldruckschalters wegen der vergleichsweise schächeren Feder verkürzen, indem man die Feder­ führung mit dem Schaltteller vereinigt.

Die kinematische Kette des Maximaldruckschalters bil­ det man zweckmäßig gemäß Anspruch 3 in der bei Einfach­ druckschaltern an sich bekannten Weise für die Schalt­ stange aus.

Die Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigt

Fig. 1 im Längsschnitt und schematisch einen hydrau­ lischen Druckschalter gemäß der Erfindung und

Fig. 2 einen elektrischen Schaltplan für den Gegen­ stand der Fig. 1.

In einem im Querschnitt rechteckigen Gehäuse 1 ist eine mehrstufige Bohrung angebracht, deren erster Ab­ schnitt bei 2 mit einem Innengewinde versehen ist. Das Innengewinde führt das Außengewinde einer Einstell­ scheibe 3, die außen mit einem Schlitz 4 zum Einsetzen eines Werkzeuges versehen ist und einen Radialschlitz 5 mit einer von außen einstellaren Madenschraube 6 aufweist. Der nach innen vorstehende Zylinder 7 der Einstellscheibe 3 dient zur Führung eines Endes einer gewendelten Feder 8, die auf einen hydraulischen Maximaldruck eingestellt ist. Das andere Ende der Feder 8 stützt sich auf einem Federteller 9 ab, der in der Mitte ein Kugellager 10 besitzt. Eine Stahlkugel 11 im Lager 10 stützt sich auf einem weiteren Kugel­ lager 12 ab, das im zylindrischen Teil 14 eines Schalttellers 15 untergebracht ist. Der Schaltteller weist auf seiner gegenüberliegenden Seite eine Aus­ sparung 13 für das Ende einer Schaltstange 16 auf, die in einer Führungsbuchse 17 steckt. Die Führungsbuchse sitzt in einem erweiterten Teil einer Aussparung 18 eines Mikroschalter-Befestigungsstückes 19, an dem das Schaltergehäuse 20 mit einer Schraube 21 befestigt ist. Das Betätigungsglied 22 des Mikroschalters ist auf der Unterseite des Schalttellers abgestützt.

Ein Seegering 23 sitzt in einer Ringnut eines Gehäuse­ bohrungsabschnittes 24 und dient zur Führung einer Wendelfeder 25, die auf einen hydraulischen Minimal­ druck eingestellt ist. Diese Feder stützt sich auf der anderen Seite auf einem Schaltteller 26 ab, der einen zylindrischen Führungsansatz 27 aufweist, zwi­ schen dem und dem Ende der Schaltstange 19 ein Kolben­ leerhub h vorgesehen ist. Ein zweiter Seegering 28 sitzt in einer Ringnut der Gehäusebohrung 29 und hält ein Mikroschalter-Befestigungsstück 30, das sich auf der gegenüberliegenden Seite in einem eingeschraub­ ten Nippel 31 abstützt. Der Grundkörper des Nippels 31 dient zur Unterbringung eines Tauchkolbens 32, dessen Schaltstange 33 durch eine Führungsbuchse 39 im Mikroschalter-Befestigungsstück 30 geführt ist und auf den Schaltteller 26 wirkt. An dem Mikroschalter- Befestigungsstück sitzt ein zweiter Mikroschalter 34, dessen Betätigungsglied 35 von dem Schaltteller 26 normalerweise gedrückt gehalten wird.

Eine Gewindescheibe 36 dient zur Führung des Tauch­ kolbens 32, der mit einer Dichtung 37 zusammenwirkt, so daß der in der Nippelbohrung 38 anstehende Betriebs­ druck kein hydraulisches Betriebsmittel an den Kolben 32 vorbei in die nachgeordneten Räume des Druckschalters verbringen kann.

Je ein Zylinderstift 40, 41 dient zur axialen Ausfluch­ tung der beschriebenen Bauteile.

Das Gehäuse weist an einer Seite eine Aussparung 43 auf, die zur Durchführung der von den Mikroschaltern 20 und 34 ausgehenden Kabel dient. Auf der Aussparung sitzt ein Distanzstück 45 für einen Gerätestecker 46, der nach außen mit einer Gerätesteckdose 47 abgeschlossen ist. Die Gerätesteckdose weist eine abgewinkelte Muffe 48 zur Einführung der weiterführenden Kabel auf.

Gemäß der Darstellung der Fig. 2 weist der Gerätestecker außer einem Erdungsanschluß 50 drei Kontakte 100 und 103 auf. Die Verdrahtung erfolgt so, daß der jeweilige hydraulische Druck p das Schaltglied 51 als Öffner oder als Schließer betätigt, wobei der Kontakt 100 entweder mit dem Kontakt 103 bzw. dem Kontakt 102 verbunden wird.

Im Betrieb wird bei normalem Betriebsdruck im Nippel bei 38 der Tauchkolben 32 gegen die auf einen Minimal­ druck eingestellte Feder 25 abgehoben und gibt das Betätigungsglied 35 des Mikroschalters 34 frei. Die Anlage bleibt so lange in Betrieb, bis der Betriebs­ druck bei 38 den eingestellten Minimaldruck unter­ schreitet, wodurch die Feder 25 über den Schaltteller 26 das Betätigungsglied 35 des Mikroschalters 34 drückt und dadurch der elektrische Schalter durchschaltet und das Signal zum Abschalten der hydraulischen Anlage oder zum Auflegen einer Aufzugsbremse auslöst.

Bei normalem Betriebsdruck bei 38 im Doppelanschluß überwindet der Schaltteller 26 den Leerhub h, kann aber den Schaltteller 15 so lange nicht lüften, als bei 38 der maximale, von der Feder 8 eingestellte Betriebsdruck nicht überschritten wird. Wenn das der Fall ist, wird die Feder 8 zusammengedrückt und der Schaltteller 15 gibt das Betätigungsglied 22 des Mikro­ schalters 20 frei, wodurch die beiden Schaltkontakte des Stromweges miteinander verbunden werden, welcher das elektrische Signal auslöst.

Wie sich aus der Darstellung der Fig. 1 ergibt, ist die Schaltung des Mikroschalters 34 mit dem Schal­ teller 26 vollständig unabhängig von der Schaltung des Mikroschalters 20 mit dem Schalteller 15. Der dargestellte Druckschalter enthält somit einen Minimaldruckschalter im wesentlichen mit den Bautei­ len 23 bis 38 und einen Maximaldruckschalter im we­ sentlichen mit den Bauteilen 3 bis 22. Den beiden Druckschaltern ist der Tauchkolben 32 gemeinsam.

Claims (5)

1. Hydraulischer Druckschalter, dessen hydraulisches Schaltorgan in axialer Hintereinanderanordnung einen Tauchkolben mit Schaltstange, einen Schalt­ teller mit einem hierauf abgestützten Betätigungs­ glied eines elektrischen Mikroschalters und einer auf einen vorgegebenen hydraulischen Druck einge­ stellten Tauchkolbenfeder aufweist und in einem Gehäuse untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkolben (32) des mit seiner Tauchkolbenfeder (25) auf einen hydraulischen Minimaldruck eingestellten hydrauli­ schen ersten Schaltorganes (23-38) einem mit seiner Feder (8) auf einen Maximaldruck eingestellten hydraulischen zweiten Schaltorgans (3-19) sonst gleicher Ausbildung gemeinsam ist und die beiden Schaltorgane (23-38, 3-19) in dem Gehäuse (1) miteinander fluchten, wobei zwischen dem Maximaldruckschalter (3-22) und der Schaltstange (33) des Minimaldruckschalters (23-38) ein Leerhub (h) für den Tauchkolben (32) vorgesehen ist (Fig. 1).

2. Hydraulischer Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchkolbenfeder (25) auf dem Schaltteller (26) abgestützt ist und die Schaltstange (16) des Maximaldruckschalters (3-19) umgibt, die auf dem Schaltteller (26) gelagert ist und die Tauch­ kolbenfeder (25) durchsetzt.

3. Hydraulischer Druckschalter nach einem der Ansprü­ che 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaltteller (15) des Maximaldruckschalters mit einer Kugel (11) auf einem Federführungsteller (9) der Maximaldruck­ feder (8) abgestützt ist.

4. Hydraulischer Druckschalter nach einem der Anspü­ che 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mikroschalter (20, 34) mit ihren Mikroschalterbefestigungsstücken (19, 30) auf Seegeringen (23, 28) abgestützt sind.

5. Hydraulischer Druckschalter nach einem der Ansprü­ che 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (1) eine den Verbindungsdrähten der Mikroschalter (20, 34) gemeinsame Aussparung (43) aufweist, auf der ein gemeinsamer Gerätestecker (46) mit Steckdose (47) und Kabeleinführung (48) befestigt ist.