DE3710645A1 - Druckschalter - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckschalter mit
einer vom zu messenden Druckmedium beaufschlagten Druck
kammer und einem einen Schaltstift eines Mikroschalters
betätigenden Stößel. Solche Druckschalter sind allgemein
bekannt und gebräuchlich.
Der Schaltpunkt von Druckschaltern dieser Art liegt kon
struktionsbedingt bei einem Druckaufbau höher als bei
einem Druckabbau, da der Schaltstift nach Erreichen des
Schaltpunktes bei Druckaufbau und anschließendem Druckab
bau zunächst einen Differenzweg zurücklegen muß, bevor
der sogenannte Rückschaltpunkt erreicht ist. Diese Hyste
rese kann man sich beispielsweise bei einer Drucksteue
rung mit einem solchen Druckschalter zunutze machen.
Wenn zum Beispiel in einem Behälter ein Druck zwischen
130 und 160 bar aufrechterhalten werden soll, dann kann
man einen Druckschalter wählen, dessen Mikroschalter bei
steigendem Druck bei 160 bar eine den Druck erzeugende
Pumpe abschaltet und bei fallendem Druck bei 130 bar
zurückschaltet, so daß die Pumpe wieder zu arbeiten
beginnt.
Wenn man bei Mikroschaltern eine hohe Genauigkeit der
Schaltpunkte für steigenden und fallenden Druck ver
langt, dann müssen die Mikroschalter mit den jeweils
gewünschten, genauen Schaltpunkten aus einer größeren
Anzahl von gefertigten Mikroschaltern aussortiert wer
den. Zusätzlich muß nach dem Zusammenbau des Druckschal
ters auf dem Prüfstand der für eine bestimmte Hysterese
des Druckschalters erforderliche Mikroschalter ausge
sucht werden. Deshalb sind Druckschalter mit festgeleg
tem Ein- und Ausschaltpunkt wesentlich teurer als Druck
schalter mit nur einem festgelegten Schaltpunkt.
Das Aussortieren geeigneter Mikroschalter für die Druck
schalter kann man auch nicht dadurch vermeiden, daß man
durch Verändern der Federkraft ihrer ihren Stößel entge
gen der Schaltrichtung vorspannenden Stellfeder den Be
reich der Schaltpunkte nach oben oder unten verschiebt,
weil diese Einstellmöglichkeit für viele Anwendungsfälle
nicht ausreicht, denn oftmals ist infolge von Toleranzen
der Bereich zwischen Einschaltpunkt und Rückschaltpunkt
größer oder kleiner als erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druck
schalter der eingangs genannten Art derart zu gestalten,
daß nicht nur der Bereich zwischen Einschaltpunkt und
Rückschaltpunkt als Ganzes verschoben, sondern auch der
gegenseitige Abstand dieser Punkte veränderbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
zwischen dem Schaltstift und dem Stößel ein Kipphebel
angeordnet ist, gegen den von einer Seite der Stößel und
von der gegenüberliegenden Seite der Schaltstift anlie
gen und daß der Mikroschalter mit seinem Schaltstift
quer zu dem Stößel in Längserstreckungsrichtung des Kipp
hebels verschiebbar angeordnet ist.
Durch diese Zwischenschaltung eines Kipphebels zwischen
dem Stößel des Druckschalters und dem Schaltstift des
Mikroschalters wird die druckabhängige, axiale Verschie
bung des Schaltstiftes entsprechend den Hebelverhält
nissen des Kipphebels übersetzt. Durch die Verschiebbar
keit des Mikroschalters läßt sich dieses Übersetzungs
verhältnis verändern. Dadurch wird es möglich, den
Abstand des Einschaltpunktes des Mikroschalters vom Rück
schaltpunkt zu verändern, so daß sich der Differenzweg
zwischen den Schaltstiftstellungen beim Schalten nicht
nur durch die Stellfeder verschieben, sondern verklei
nern oder vergrößern läßt. Dadurch kann man für den
erfindungsgemäßen Druckschalter Mikroschalter mit groben
Toleranzen verwenden und die genauen Schaltpunkte je
weils einstellen.
Um beim Verschieben des Mikroschalters nicht zwangsläu
fig zugleich den Stößel und den Schaltstift axial zu
verschieben, ist es zweckmäßig, wenn der Kipphebel quer
zum Stößel in Verschieberichtung des Mikroschalters aus
gerichtet ist.
Eine besonders große Veränderung des Übersetzungsverhält
nisses zwischen der Verschiebung des Stößels und des
Schaltstiftes läßt sich erreichen, wenn der Kipphebel an
einer in Verschieberichtung des Kipphebels liegenden
Seite des Gehäuses des Mikroschalters angelenkt ist.
Diese große Veränderungsmöglichkeit des Übersetzungs
verhältnisses resultiert daraus, daß durch Verschieben
des Mikroschalters die Schwenkachse des Kipphebels bis
nahe über den Stößel geschoben werden kann, so daß ge
ringe Stößelverschiebungen zu einer starken Verschwen
kung des Kipphebels führen.
Die axiale Verschiebung des Stößels läßt sich wahlweise
übersetzen oder untersetzen, wenn der Mikroschalter aus
einer mit seinem Schaltstift zum Stößel fluchtenden Stel
lung in zwei entgegengesetzte Richtungen verschiebbar
ausgebildet ist.
Die Verschiebbarkeit des Mikroschalters kann auf sehr
unterschiedliche Weise erreicht werden. Ein besonders
feinfühliges Verschieben des Mikroschalters ist möglich,
wenn der Mikroschalter mit seiner Rückseite gegen eine
Wandfläche anliegt und mittels zumindest einer durch ein
Langloch in der Wandfläche führenden Befestigungsschrau
be mit einem in einer in Verschieberichtung verlaufenden
Bohrung hinter der Wandfläche angeordneten Gleitstück
verbunden ist und wenn ferner Mittel zum feinfühligen
Verschieben des Gleitstückes bei gelockerter Befesti
gungsschraube vorgesehen sind.
Auch die Mittel zur Verstellung des Gleitstückes können
sehr unterschiedlich gestaltet sein. Man könnte zum
Beispiel das Gleitstück als Zahnstange ausbilden und zum
Verschieben des Gleitstückes ein in diese Zahnstange
greifendes Ritzel vorsehen. Besonders einfach läßt sich
das Gleitstück verschieben, wenn es gemäß einer anderen
Ausgestaltung der Erfindung mit einem Teil seiner Mantel
fläche in eine quer zur Verschieberichtung verlaufenden
Bohrung zum Einsetzen eines Verstellwerkzeuges greift.
Auf eine Verzahnung am Gleitstück kann gänzlich verzich
tet werden, wenn das Gleitstück aus einem im Vergleich
zum Verstellwerkzeug weichen Werkstoff besteht und das
Verstellwerkzeug ein Schrauber mit einer Mehrfachver
zahnung ist.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine
davon ist in der Zeichnung dargestellt und wird nach
folgend beschrieben. In ihr zeigen die
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungs
gemäßen Druckschalter,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Druckschalters,
Fig. 3 eine gegenüber den vorangegangenen Figuren
vergrößerte Schnittdarstellung durch den
Druckschalter im Bereich der Befestigung
seines Mikroschalters.
Wie die Fig. 1 erkennen läßt, hat der erfindungsgemäße
Druckschalter ein Gehäuse 1 mit einem Gewindestutzen 2
zum Einschrauben in eine nicht dargestellte Gewinde
bohrung des Bauteils, an dem er angebracht werden soll.
Im Gewindestutzen 2 ist eine koaxiale Bohrung 3 vorge
sehen, durch die das zu messende Druckmedium in einen
Druckraum 4 bis vor die Stirnfläche eines Stempels 5
gelangen kann. Dieser Stempel 5 ist mittels einer Dich
tung 6 zum Gehäuse 1 hin abgedichtet, so daß eine Druck
beaufschlagung des Druckraumes 4 zu einer Verschiebung
des Stempels 5 in der Zeichnung gesehen nach rechts
führt. Der Stempel 5 legt sich dabei gegen einen Stößel
7, der mit seiner gegenüberliegenden Seite gegen einen
um eine Achse 8 schwenkbaren, quer zum Stößel 7 ausge
richteten Kipphebel 9 anliegt.
Eine Stellfeder 10 spannt den Stößel in Richtung des
Stempels 5 vor, wozu sie gegen ein Schraubstück 11 abge
stützt ist, welches zur Veränderung der Spannkraft der
Stellfeder 10 mehr oder weniger weit in das Gehäuse 1
eingeschraubt werden kann.
Der Kipphebel 9 ist mit seiner Achse 8 am Gehäuse eines
Mikroschalters 12 befestigt. Dieser Mikroschalter 12 hat
einen Schaltstift 13, welcher auf der dem Mikroschalter
12 zugewandten Seite gegen den Kipphebel 9 anliegt und
in der dargestellten Stellung mit dem Stößel 7 fluchtet.
Für die Erfindung wesentlich ist, daß der Mikroschalter
12 quer zum Stößel 7 verschiebbar auf dem Gehäuse 1
befestigt ist. Zu diesem Zweck ist er mittels zweier
Befestigungsschrauben 14, 15 auf noch zu erläuternde
Weise gegen eine Wandfläche 16 des Gehäuses 1 gehalten.
Löst man diese Befestigungsschrauben 14, 15 und schiebt
den Mikroschalter 12 in der Zeichnung gesehen nach
unten, dann drückt der Stößel 7 näher zur Achse 8 gegen
den Kipphebel 9 als in der dargestellten Mittelstellung.
Eine geringe axiale Verschiebung des Stößels 7 führt
dadurch zu einer relativ starken Schwenkbewegung des
Kipphebels 9 und damit zu einer entsprechend großen Ver
schiebung des Schaltstiftes 13, so daß es früher zu
einem Schalten kommt.
Verschiebt man den Mikroschalter 12 in der Zeichnung
gesehen nach oben, so tritt eine Weguntersetzung ein.
Der Stößel 7 muß sich relativ weit axial verschieben, um
eine geringe Verschiebung des Schaltstiftes 13 zu be
wirken.
Diese Fig. 2 verdeutlicht die Gestaltung des Druckschal
ters. Zu erkennen ist, wie der Mikroschalter 12 mit den
Befestigungsschrauben 14, 15 gegen die Wandfläche 16
anliegt. Weiterhin ist eine stirnseitige Bohrung 17 zu
sehen, in der man einen Teil der Mantelfläche eines
zylindrischen Gleitstückes 18 erkennt.
Die Fig. 3 zeigt, daß dieses Gleitstück 18 in einer
Bohrung 19 verschieblich angeordnet ist und die Befesti
gungsschrauben 14, 15 durch den Mikroschalter 12 hin
durch in dieses Gleitstück 18 geschraubt sind. Ein nicht
dargestelltes Langloch in der Wandfläche 16 ermöglicht
eine Verschiebung des Mikroschalters 12 zusammen mit dem
Gleitstück 18, sofern die Befestigungsschrauben 14, 15
nicht festgezogen sind.
Zur feinfühligen Verschiebung des Gleitstückes 18 dient
ein Schrauber 20, der an seinem unteren Ende einen Kegel
21 mit einer Mehrfachverzahnung 22 aufweist. Diesen
Schrauber 20 steckt man in die Bohrung 17, so daß sich
seine Mehrfachverzahnung 22 auf die Mantelfläche des
Gleitstückes 18 setzt. Da das Gleitstück 18 aus einem
weicheren Werkstoff bestehen soll als die Mehrfachver
zahnung 22, drückt sich diese in die Mantelfläche des
Gleitstückes 18 ein, so daß dieses durch Drehen des
Schraubers 20 so verschoben werden kann, als ob es eine
zahnstangenartige Verzahnung hätte. Man verschiebt in
der Praxis das Gleitstück 18 und damit den Mikroschalter
12 so weit und in eine solche Richtung, bis daß der
Differenzweg des Druckschalters die erforderliche Größe
aufweist.
- Auflistung der verwendeten Bezugszeichen:
1 Gehäuse
2 Gewindestutzen
3 Bohrung
4 Druckraum
5 Stempel 6 Dichtung
7 Stößel
8 Achse
9 Kipphebel
10 Stellfeder11 Schraubstück
12 Mikroschalter
13 Schaltstift
14 Befestigungsschraube
15 Befestigungsschraube16 Wandfläche
17 Bohrung
18 Gleitstück
19 Bohrung
20 Schraube21 Kegel
22 Mehrfachverzahnung
Claims (7)
1. Druckschalter mit einer vom zu messenden Druckmedium
beaufschlagten Druckkammer und einem einen Schaltstift
eines Mikroschalters betätigenden Stößel, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen dem Schaltstift (13) und dem
Stößel (7) ein Kipphebel (9) angeordnet ist, gegen den
von einer Seite der Stößel (7) und von der gegenüber
liegenden Seite der Schaltstift (13) anliegen und daß
der Mikroschalter (12) mit seinem Schaltstift (13) quer
zu dem Stößel (7) in Längserstreckungsrichtung des Kipp
hebels (9) verschiebbar angeordnet ist.
2. Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Kipphebel (9) quer zum Stößel (7) in Ver
schieberichtung des Mikroschalters (12) ausgerichtet
ist.
3. Druckschalter nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kipphebel (9) an einer in Ver
schieberichtung des Kipphebels (9) liegenden Seite des
Gehäuses (1) des Mikroschalters (12) angelenkt ist.
4. Druckschalter nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikro
schalter (12) aus einer mit seinem Schaltstift (13) zum
Stößel (7) fluchtenden Stellung in zwei entgegengesetzte
Richtungen verschiebbar ausgebildet ist.
5. Druckschalter nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikro
schalter (12) mit seiner Rückseite gegen eine Wandfläche
(16) anliegt und mittels zumindest einer durch ein Lang
loch in der Wandfläche (16) führenden Befestigungs
schraube (14, 15) mit einem in einer in Verschieberich
tung verlaufenden Bohrung (19) hinter der Wandfläche
(16) angeordneten Gleitstück (18) verbunden ist und daß
ferner Mittel zum feinfühligen Verschieben des Gleit
stückes (18) bei gelockerter Befestigungsschraube (14,
15) vorgesehen sind.
6. Druckschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß das Gleitstück (18) mit einem Teil seiner Man
telfläche in eine quer zur Verschieberichtung verlaufen
den Bohrung (17) zum Einsetzen eines Verstellwerkzeuges
(Schrauber 20) greift.
7. Druckschalter nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleit
stück (18) aus einem im Vergleich zum Verstellwerkzeug
(20) weichen Werkstoff besteht und das Verstellwerkzeug
ein Schrauber (20) mit einer Mehrfachverzahnung (22)
ist.
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