DE3710107A1 - Hydraulischer druckschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Druckschalter zur Betätigung eines Stromkreises mit Hilfe eines Mikroschalters nach einem vorgegebenen hydraulischen Druck gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Der erfindungsgemäße hydraulische Druckschalter wird in den verschiedensten elektrohydraulischen Anlagen eingesetzt. Er macht die Betätigung eines Stromkreises von einem hydraulischen Druck abhängig, welcher der Spannung der Feder entspricht, die den Tauchkolben niederhält. Als Einsatzbeispiel kommen für die Erfindung z.B. hydraulische Aufzüge in Betracht, bei denen ein Mindestdruck oder ein Maximaldruck eines hydraulischen Aufzugzylinders überwacht werden muß, welcher den Aufzugskorb treibt; der Stromkreis dient dann zum Abschalten der Anlage bei entsprechenden Gefahrenzuständen.

Derartige hydraulische Druckschalter, welche in der Regel nur Teil einer vielgliedrigen hydraulischen Steuerungsanlage sind, müssen möglichst geringe Abmessungen aufweisen, jedoch zuverlässig arbeiten.

Bei dem erfindungsgemäßen hydraulischen Druckschal­ ter ist das vorzugsweise einstückige und z.B. aus einem Rechteck- oder Quadratstabprofil gearbeitete Druckschaltergehäuse durch die Anordnung seiner Aussparungen und beweglichen Teile so ausgebildet, daß sämtliche Aussparungen von außen bearbeitet werden können und der fertig montierte Druckschal­ ter keine nach außen vorstehenden hydraulischen Funktionsorgane aufweist. So kann z.B. von einer Stirnseite des Gehäuses her die axiale Druckmittel­ anschlußbohrung eingebracht werden, während von der gegenüberliegenden Seite die Tauchkolbenzylinder­ bohrung und die Zuleitungsbohrung herstellbar sind; auch die Gewinde für die Einschraubdeckel und einen Nippel einer Druckmittelanschlußleitung, sowie die Hinterschneidungen für die Abdichtungen des hydraulischen Druckmittels werden in dieser Richtung eingestochen.

Im allgemeinen stehen über das Gehäuse des erfin­ dungsgemäßen hydraulischen Druckschalters nur elektrische Funktionsteile vor, z.B. ein Kabel­ stecker. Man kann deswegen die übrigen Seiten des Druck­ schaltergehäuses verwenden, um diese an ähnliche oder gleiche Gehäuse weiterer Glieder einer elektrohydraulischen Steuerung anzulegen.

Die Erfindung geht von einem vorbekannten hydrauli­ schen Druckschalter aus (DE-OS 32 45 937). Hierbei läßt sich der Einschraubdeckel über einen auf seiner Außenseite liegenden Schlitz im Gehäuse drehen, um die Spannung der Feder des Tauchkolbens einzustellen. Dabei macht das Auffinden der richtigen Federspannung jedenfalls dann erhebliche Schwierigkeiten, wenn der Einschraubdeckel nicht auf die minimale oder maximale Spannung der Feder, sondern auf ausgewählte Zwischenwerte eingestellt werden muß. Das ist allerdings häufig, wenn nicht sogar in der Regel der Fall.

Ferner ist der Mikroschalter des vorbekannten hydraulischen Druckschalters so in das Druckschaltergehäuse eingebaut, daß sich das Betäti­ gungsglied des Mikroschalters auf dem Schaltteller abstützt. Im allgemeinen ist das Betätigungsglied seinerseits auf einer Feder abgestützt und verbindet zwei Kontaktstücke eines Stromweges miteinander. Unabhängig davon, ob das Betätigungsglied als Öffner oder als Schließer wirkt, muß die Feder des Betätigungsgliedes von dem Schaltteller gedrückt gehalten werden. Das hat allerdings den Nachteil, daß die Feder des Betätigungsgliedes ermüdet. Dann verändert sich die Schalthysterese, d.h. der zeit­ liche bzw. wegmäßige Unterschied zwischen Ein- und Ausschaltung im Laufe des Betriebes erheblich, was zu Schaltschwierigkeiten führt. Diese Schalthystere­ se ist ohnehin nicht günstig, weil für den Schalt­ vorgang der Weg des Schalttellers dem Weg der Feder des Betätigungsfeldes entsprechen muß, der für das Öffnen oder Schließen des Stromweges notwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen exakt einstellbaren hydraulischen Druckschalter der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, welcher eine geringe Schalthysterese aufweist und während seiner Einsatzdauer auch beibehält.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Zweckmäßige Ausführungs­ formen der Erfindung sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.

Da an dem Gehäuse ein ablesbares Manometer ange­ bracht ist, kann die Einstellung der Federvorspan­ nung unter gleichzeitiger Ablesung des angezeigten Manometerdruckes vorgenommen werden. Damit läßt sich der hydraulische Druckschalter auf beliebig genaue Ansprechdrücke einstellen. Da man jedoch nicht in allen Fällen z.B. bei Zusammenfassung mehrerer Druckschalter an jedem hydraulischen Druckschalter ein derartiges Manometer benötigt, läßt sich die für das Manometer vorgesehene Quer­ bohrung auch durch einen Blindstopfen verschlies­ sen, wodurch der ursprüngliche Gehäuseumriß wieder­ hergestellt wird. Da man erfindungsgemäß die Zu­ leitungsbohrung mit einer Kanalbohrung verlängert, gewinnt man nicht nur die für das Manometer erfor­ derliche Verlängerung des Druckschaltergehäuses. Man erreichtd damit auch einen Zuleitungskanal, der als Verbindung zu weiteren Gehäusen, darunter auch von Druckschaltergehäusen Verwendung finden kann.

Auf diese Weise kann eine Blockbauweise ermöglicht werden, welche mehrere Gehäuse verbindet.

Mit den Merkmalen des Anspruches 2 wird eine Übersetzung des Tauchkolbenweges in der mechanischen Verbindung zu dem Betätigungsglied des Mikroschalters geschaffen. Das geschieht im wesent­ lichen mit der Schaltklinke, welche in die Umfangs­ nut eines Federtellers eingreift, der als Waage des Tauchkolbens und der Feder dient. Diese Kipphebelübersetzung ermöglicht es auch, das Mikroschaltergehäuse aus dem Druckschaltergehäuse heraus nach außen zu verlegen, wodurch sich die Druckschaltergehäuseabmessungen wesentlich verringern lassen. Da man erfindungsgemäß nicht mehr die Schalttellerunterseite zur Abstützung des Betätigungsgliedes zu verwenden braucht, kann der Kipphebel auf das vorstehende Betätigungsglied wirken, dessen Feder entspannt ist. Daraus ergibt sich die wesentlich verbeserte Schalthysterese.

Die Vorteile der erfindungsgemäß vorgesehenen Kanalbohrung, welche die Zuleitungsbohrung zum Tauchkolben verlängert, lassen sich erfindungsgemäß mit dem Anspruch 3 verbessern. Die Kanalbohrung ermöglicht nämlich weitere Querbohrungen, mit denen sie angezapft wird und die dann als Druckmittel­ verbindung zu weiteren Gehäusen verwendet werden können.

Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigen

Fig. 1 im Längsschnitt durch sein Gehäuse einen hydraulischen Druckschalter gemäß der Erfindung mit einem vergrößerten Aus­ schnitt,

Fig. 2 in der Fig. 1 entsprechender Darstellung eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gehaltene Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 2.

Das Gehäuse (2) des allgemein mit (1) bezeichneten Druckschalters besteht aus einem Stangenabschnitt von Quadratprofil. In der Gehäusestirnseite (3) befindet sich eine Druckmittelanschlußbohrung (4), welche mit einem Innengewinde (5) für einen nicht dargestellten Anschlußnippel einer hydraulischen Zuleitung versehen ist. In der gegenüberliegenden Stirnseite (6) befindet sich eine verhältnismäßig großdurchmessrige weitere Bohrung (7), die ebenfalls mit Innengewinde versehen ist. Sie erhält einen Einschraubdeckel (8), auf dem sich das äußere Ende einer Spiralfeder (9) abstützt. Das andere Ende der Feder (9) stützt sich auf einem Federteller (10) ab.

Wie sich aus dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ergibt, hat dort das Gehäuse (11) eines hydrauli­ schen Druckschalters (12), welcher nicht der Erfindung entspricht, hinter seiner Druckmittel­ anschlußbohrung (13) eine Kurzbohrung (14), welche die Bohrung (15) eines Tauchkolbens (16) mit der Druckmittelanschlußbohrung (13) verbindet. Im Falle des hydraulischen Druckschalters (12) ist die Druckmittelanschlußbohrung (13) axial zum Tauchkolben orientiert, während die Zuleitungs­ bohrung konzentrisch zur Druckmittelanschlußbohrung angeordnet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen hydraulischen Druckschal­ ter nach Fig. 1 ist die Zuleitungsbohrung mit einer Kanalbohrung (17) verlängert. Außerdem ist an dem Gehäuse (2) eine Querbohrung (18) angebracht. Diese ist mit einem Innengewinde (19) für das Anschluß­ rohr (20) eines Membranfeder-Manometers (21) versehen. Eine Stichbohrung (22) der Querbohrung (18) führt in die Kanalbohrung (17).

Entsprechend der Auslenkung des Zeigers auf der Skala des Membranfeder-Manometers (21) wird die Spannung der Feder (9) durch Ein- oder Ausschrauben des Deckels (8) so eingestellt, daß der Tauchkolben (23) bei einem genau vorgegebenen hydraulischen Druck ausgelenkt wird. Der Tauchkolben (23) ist mit einem O-Ring (24) abgedichtet. Eine Gewindescheibe (25) sitzt im Innengewinde einer Bohrung, welche ebenfalls axial angeordnet ist. Eine Buchse (26) dient zur Führung des Tauchkolbens. Ein Sicherungs­ ring (27) verhindert ein Herausfallen der beschriebenen Teile, wenn der Einschraubdeckel (8) abgenommen wird.

Über eine Flachdichtung (28) sitzt auf einer der ebenen Gehäuselängsseiten ein Kontaktfedergehäuse (29). Über Drahtverbindungen sind an die nicht dargestellten Kontaktfedern die Anschlüsse eines Mikroschalters (30) gelegt. Das Mikroschalter­ gehäuse weist ein Drehgelenk (31) für eine Schalt­ klinke (32) auf. Diese hat einen an dem Drehgelenk (31) endenden Druckschenkel (33). Auf ihm stützt sich das Betätigungsglied (34) des Mikroschalters ab, welches aus dem Mikroschalter­ gehäuse (11) vorsteht. Auf der gegenüberliegenden Seite (35) des Schenkels (33) befindet sich ein abgewinkelter Schenkel, dessen innere Länge (36) parallel zum Druckschenkel (33) verläuft und dessen freies Ende (37) demgegenüber abgewinkelt ist.

Dieses abgewinkelte Ende sitzt in einer Umfangsnut (38) des Federtellers (3).

Wie man aus Fig. 2 erkennt, ist bei eingetauchtem Kolben (6) der Druckschenkel (33) nach unten geklappt, wodurch das Betätigungsglied (34) mit entlasteter Feder nach unten vorsteht. Wird dagegen der Tauchkolben (6) unter dem hydraulischen Druck ausgelenkt, so schwenkt die Klinke im Uhrzeiger­ sinn, wodurch das Betätigungsglied (34) des Mikroschalters eingedrückt wird. Die Klinke liegt in einer Aussparung (45) des Druckschalter­ gehäuses.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mündet in die Kanalbohrung (17) eine Querbohrung (39), die als Zapfbohrung und zu einem Druckmittelanschluß (40) führt, der in einer an die flache Seite (41) anschließende Seite (42) mündet. Die flache Seite (41) trägt das Steckergehäuse und das Membranfeder- Manometer (21). Dadurch können die Gehäuse (43 und 44) der beiden Druckschalter unmittelbar, wie in Fig. 3 gezeigt, mit Hilfe von Senkkopfschrauben (44) verschraubt werden. Die vorstehend beschriebene Anordnung des Mikroschalters (30) hat außerdem den Vorteil, daß längere Drahtverbindungen zu den Kontaktfedern entfallen. Mit (45) ist in Fig. 1 eine weitere Flachdichtung bezeichnet, über die eine Steckdose (15) angesetzt ist.

Claims (5)

1. Hydraulischer Druckschalter zur Betätigung eines Stromkreises mit Hilfe eines Mikro­ schalters nach einem vorgegebenen hydraulischen Druck, welcher ein hydraulisches Schaltorgan auslenkt, das in einem Gehäuse hinter einer Druckmittelanschlußbohrung eine Zuleitungs­ bohrung für den Tauchkolben aufweist, der sich über eine Feder auf einem Einschraubdeckel abstützt, welcher zur Einstellung des Schaltdruckes über die Federspannung dient, wobei für das Betätigungsglied des Mikroschalters ein Schaltteller am Tauchkolben vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (2) eine Querbohrung (18) vorgesehen ist, die zum Einschrauben eines ablesbaren Manometers (21) für die Einstellung der Federvorspannung oder eines Blindstopfens dient und mit einer axial mit ihr ausgefluchteten Stichbohrung (22) in eine Kanalbohrung (17) führt, in die die Zuleitungsbohrung (14) mündet.

2. Hydraulischer Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltteller mit dem Federteller (3) des Tauchkolbens (6) eine Baueinheit bildet und eine Umfangsnut (38) zur Aufnahme einer Schaltklinke (32) bildet, die auf das Betätigungsglied (34) wirkt und am Mikroschaltergehäuse (30) gelagert ist, welches auf dem Druckschaltergehäuse (2) befestigt ist.

3. Hydraulischer Druckschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelanschlußbohrung axial zum Tauch­ kolben (23) verläuft und die Zuleitungsbohrung (4) konzentrisch zur Druckmittelanschlußbohrung (4) angesetzt ist, sowie mit der Kanalbohrung (17) ausgefluchtet ist, wobei das Mikroschalter­ gehäuse (11) und das Manometer (21) auf einer flachen Gehäuseseite (41) angeordnet sind und die Druckmittelanschlußbohrung (4) an einer Gehäusestirnseite (3) austritt.

4. Hydraulischer Druckschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelanschlußbohrung (40) an einer flachen Gehäuseseite (42) austritt, an die die flache Gehäuseseite (41) anschließt, auf der das Mikroschaltergehäuse (30) und das Manometer (21) angebracht sind, und daß die Zuleitungsbohrung (14) als Querbohrung in die Kanalbohrung (17) mündet.

5. Hydraulischer Druckschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklinke (32) einen an einem Drehgelenk (31) endenden Druckschenkel (33) aufweist, auf dem sich das senkrecht zur Drehgelenkachse hin- und herbewegliche Betätigungsglied (34) abstützt und an der sich ein auf der gegenüber­ liegenden Seite (35) angeordneter Schenkel der Klinke anschließt, dessen abgewinkeltes freies Ende (37) in die Federtellernut (38) eingreift.