DE3634934A1 - Elektrohydraulische schaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Schaltvor­ richtung zur Ausgabe elektrischer Steuersignale in Abhän­ gigkeit von zugeführten Drucksignalen, mit einem Gehäuse, einem vom Eingangsdruck beaufschlagbaren Kolben, der gegen den Eingangsdruck durch eine in einem Druckfederraum an­ geordnete, sich an einem mit dem Kolben in Wirkverbindung stehenden Federteller abstützende Druckfeder vorgespannt ist, sowie einem vom Kolben betätigbaren elektrischen Schalter, der durch eine mit Leiterbahnen versehene sowie mit elektronischen Schaltelementen bestückte Leiterplatte und einen Kontaktbrücken tragenden Kontaktträger gebildet ist.

Druckabhängig gesteuerte Motor-Pumpen-Aggregate benötigen eine Endabschaltung bzw. Wiedereinschaltfunktion. Es er­ gibt sich somit eine Schaltspanne, die exakt über die Lebensdauer eingehalten werden soll. Weiterhin sollen die Eckpunkte der Schaltspanne sicher erreicht werden und über einen weiten Temperaturbereich konstant bleiben. Zu diesem Zweck wurde gemäß einer älteren Patentanmeldung P 36 31 304 der Anmelderin eine elektrohydraulische Schaltvorrich­ tung vorgeschlagen, bei der der elektrische Schalter durch eine gehäusefest angeordnete, mit Leiterbahnen versehene und mit elektronischen Schaltelementen bestückte Leiter­ platte sowie einen an der Leiterplatte geführten, gegen­ über der Leiterplatte relativ verschiebbaren, Kontakt­ brücken tragenden Kontaktträger gebildet ist, der form­ schlüssig mit dem Kolben verbunden ist.

Weniger vorteilhaft anzusehen ist bei der bekannten elektrohydraulischen Schaltvorrichtung deren beträchtliche axiale Länge, sowie eine verhältnismäßig hohe Anzahl der Einzelteile, die mit hohen Herstellungskosten verbunden sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun­ de, eine elektrohydraulische Schaltvorrichtung der ein­ gangs genannten Gattung anzugeben, bei der die oben­ genannten Nachteile vermieden werden. Dabei soll sie einen sicheren Schaltvorgang gewährleisten, einfach, schnell und bequem justiert oder verstellt werden können, baulich ein­ fach und in Serienherstellung leicht herstellbar sein und aus kostengünstig herstellbaren Bauteilen bestehen. Außer­ dem soll die Anzahl der erforderlichen Einzelteile reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leiterplatte im Druckfederraum axial verschiebbar und drehbar angeordnet ist und mit dem ortsfesten und axial verstellbaren Kontaktträger zusammenwirkt.

Der erfindungsgemäß aufgebaute Schalter ermöglicht eine Vereinigung sämtlicher benötigter Schaltfunktionen auf engstem Raum, wobei drei entscheidende Vorteile erzielt werden:

• a) in Verbindung mit einem Motorrelais arbeitet das System absolut prellfrei (keine Relaisbelastung);
• b) bei höchster Funktionsgenauigkeit ist die Lösung nicht kostenintensiv;
• c) das System bleibt völlig unbeeinflußt von hydrau­ lischen Pulsationen.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsge­ mäßen Gegenstandes ist die Leiterplatte an ihrem dem Kontaktträger abgewandten Ende im Federteller elastisch gelagert und zwar so, daß sie in einer Gummischeibe einge­ gossen ist, die in einer ringförmigen Ausnehmung des Federtellers mit radialem Spiel eingeknöpft ist. Der Kontaktträger ragt dabei teilweise in den Druckfederraum hinein und ist mit einem Außengewinde versehen, das mit einem Innengewinde einer im Gehäuse angeordneten Trennwand zusammenwirkt. Diese Maßnahme ermöglicht eine besonders einfache und genaue Einstellung der Schaltpunkte des erfindungsgemäßen Schalters.

Um ein Eindringen des hydraulischen Druckmittels in den den Schalter enthaltenden Druckfederraum zu verhindern, sieht die Erfindung vor, daß der Federteller im Feder­ druckraum geführt wird und gegenüber dessen Wandung abge­ dichtet ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert ist, wobei die einzige Figur einen Längsschnitt durch die elektrohydraulische Schalt­ vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.

Die in der Zeichnung gezeigte elektrohydraulische Schalt­ vorrichtung nach der Erfindung weist ein Gehäuse 11 auf, das in einen Teil einer näher nicht gezeigten hydrau­ lischen Anlage einschraubbar ist. Die Verschraubung mit der hydraulischen Anlage wird durch ein Außengewinde 50 ermöglicht, das am Gehäuse 11 angeformt ist. Das Gehäuse 11 verfügt über zwei koaxiale Bohrungen 35 und 36, wobei in der Bohrung 35 ein Kolben 3 axial verschiebbar geführt ist, dessen aus dem Gehäuse 11 herausragendes Ende mit hydraulischem Druck beaufschlagbar ist. Für hydraulische Abdichtung der Bohrung 35 sorgt ein Dichtring 38, der in einer Ausnehmung im Gehäuse 11 angeordnet ist.

An einer radialen Stirnwand der Bohrung 36 des Gehäuses 11 liegt ein Federteller 27 an, an dem sich ein Ende einer Druckfeder 12 abstützt, die den Kolben 3 gegen den darauf wirkenden Eingangsdruck vorspannt und deren anderes Ende sich an einer radialen Trennwand 41 abstützt. Der Feder­ teller 27 sowie die Druckfeder 12 befinden sich dabei in einem durch die Wandung der Bohrung 36 und die radiale Trennwand 41 begrenzten Druckfederraum 37. Die Anordnung ist dabei vorzugsweise derart getroffen, daß der Federtel­ ler 27 in der Bohrung 36 geführt und gegenüber deren Wan­ dung mittels eines zweiten Dichtringes 17 abgedichtet ist. Der Druckfederraum 37 steht über mehrere am Umfang des Ge­ häuses 11 symmetrisch verteilte, radial verlaufende Kanäle 40 in Verbindung mit der Atmosphäre. Die radial verlaufen­ den Kanäle 40 ermöglichen ein schnelles Auslaufen des in die Bohrung 36 eingedrungenen hydraulischen Druckmittels sowie ein Be- und Entlüften des Druckfederraumes 37.

Der Druckfederraum 37 nimmt schließlich einen elektrischen Schalter 10 auf, der durch eine mit näher nicht darge­ stellten Leiterbahnen versehene und mit elektronischen Schaltelementen bestückte Leiterplatte 1 gebildet ist, die in Führungsschlitzen 18, 19 eines Kontaktbrücken 4, 5, 6 tragenden Kontaktträgers 2 axial verschiebbar geführt ist, der auch die notwendigen Kontakte 7, 8, 9 zur Weiterverar­ beitung der elektrischen Signale aufweist. Der Kontaktträ­ ger 2 ist dabei an seinem in den Druckfederraum 37 hineinragenden Ende mit einem Außengewinde 20 versehen, das im Zusammenwirken mit einem Innengewinde 21 der radia­ len Trennwand 41 ein Verstellen des Kontaktträgers 2 in axialer Richtung ermöglicht.

An ihrem dem Kontaktträger 2 abgewandten Ende ist die Leiterplatte 1 im Federteller 27 elastisch drehbar gela­ gert, und zwar so, daß sie in einer Gummischeibe 30 einge­ gossen ist, die mit radialem Spiel in einer ringförmigen Ausnehmung 31 des Federtellers 27 eingeknöpft ist.

Die Justierung der erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Schaltvorrichtung bzw. Einstellung der Schaltpunkte des elektrischen Schalters erfolgt durch Änderung der relati­ ven Lage des Kontaktträgers 2 gegenüber der Leiterplatte 1. Die gewünschte axiale Verschiebung wird durch Drehen des Kontaktträgers 2 mit der darin geführten Leiterplatte 1 erreicht, was aufgrund deren Lagerung im Federteller 27 mit radialem Spiel ohne weiteres möglich ist. Da die Wirkungsweise derartiger Schaltvorrichtungen bekannt ist, braucht sie in diesem Zusammenhang nicht mehr erläutert zu werden.

Die erfindungsgemäß aufgebaute elektrohydraulische Schalt­ vorrichtung eignet sich sowohl für Nieder- und Mittel­ druck-, als auch für den Hochdruckbereich. Sie kann überall dort eingesetzt werden, wo druckabhängig geregelte Systeme sicher aus- und eingeschaltet werden müssen. Weiterhin ist der Einsatz in aggressiver Atmosphäre denk­ bar. Hierzu ist jedoch ein hermetisch verriegelter Kon­ taktraum notwendig. Der ist mit Schutzgas zu füllen, d. h., man erhält eine gegetterte Kontaktatmosphäre unter der Voraussetzung, daß ein Permanentmagnet im Kontaktraum an­ gebracht wird.

Claims (7)

1. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung zur Ausgabe elektrischer Steuersignale in Abhängigkeit von zuge­ führten Drucksignalen, mit einem Gehäuse, einem vom Eingangsdruck beaufschlagbaren Kolben, der gegen den Eingangsdruck durch eine in einem Druckfederraum angeordnete, sich an einem mit dem Kolben in Wirkver­ bindung stehenden Federteller abstützende Druckfeder vorgespannt ist, sowie einem vom Kolben betätigbaren elektrischen Schalter, der durch eine mit Leiterbah­ nen versehene sowie mit elektronischen Schaltelemen­ ten bestückte Leiterplatte und einen Kontaktbrücken tragenden Kontaktträger gebildet ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) im Druckfederraum (37) axial verschiebbar und drehbar angeordnet ist und mit dem ortsfesten und axial ver­ stellbaren Kontaktträger (2) zusammenwirkt.

2. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) im Kontaktträger (2) geführt ist.

3. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) an ihrem dem Kontaktträger (2) abge­ wandten Ende im Federteller (27) elastisch gelagert ist.

4. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) in einer Gummischeibe (30) eingegos­ sen ist, die in einer ringförmigen Ausnehmung (31) des Federtellers (27) mit radialem Spiel eingeknöpft ist.

5. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kontaktträger (2) teilweise in den Druckfederraum (37) hineinragt.

6. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kontaktträger (2) mit einem Außengewinde (20) versehen ist, das mit einem Innen­ gewinde (21) einer im Gehäuse (11) angeordneten Trennwand (41) zusammenwirkt.

7. Elektrohydraulische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Federteller (27) im Feder­ druckraum (37) geführt und gegenüber dessen Wandung abgedichtet ist.