DE3813762C2

DE3813762C2 - Pressure switch

Info

Publication number: DE3813762C2
Application number: DE19883813762
Authority: DE
Inventors: Rodolfo Bitetti
Original assignee: Veglia Borletti SRL
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1987-04-24
Filing date: 1988-04-23
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2008-04-24
Also published as: IT210673Z2; FR2614466A1; IT8753260V0; BE1000579A7; ES1006599Y; DE3813762A1; AR244909A1; ES1006599U; FR2614466B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckwächter mit einer ersten elastisch verformbaren Membran , deren eine Oberfläche in Richtung einer ersten Kammer weist, die mit einem unter Druck stehenden Fluid verbindbar ist, und deren andere Oberfläche zu ein er zweiten Kammer weist, in der elektrische Kontakt elemente angeordnet sind, deren elektrischer Kontakt durch Betätigungsmittel hergestellt oder unterbrochen werden kann, die durch die elastisch verformbare erste Membran entspre chend dem Druck des Fluids steuerbar sind, wobei die zweite Kammer hermetisch dicht und nach außen hin zumindest teil weise durch eine elastisch verformbare zweite Membran abge schlossen ist, welche sich ausdehnen und zusammenziehen kann und dadurch den Druck in der zweiten Kammer konstant hält, wenn sich dieser aufgrund von Temperaturänderungender Arbeits umgebung des Druckwächters ändert und wobei der umlaufende Rand der zweiten Membran mit einer Abdeckung verbunden ist, welche als Ausdehnungskammer für die zweite Membran eine dritte Kammer bildet.The invention relates to a pressure switch with a first elastically deformable membrane, one surface in Direction of a first chamber that is under pressure standing fluid is connectable, and the other surface he points to a second chamber in the electrical contact elements are arranged, their electrical contact through Actuating means can be manufactured or interrupted, that correspond to the elastically deformable first membrane According to the pressure of the fluid are controllable, the second Chamber hermetically sealed and at least partially outward as abge by an elastically deformable second membrane is closed, which can expand and contract and thereby keeps the pressure in the second chamber constant, if it changes due to changes in temperature environment of the pressure switch changes and where the rotating Edge of the second membrane is connected to a cover, which as an expansion chamber for the second membrane third chamber forms.

Membran-Druckwächter ohne Temperaturkompensation weisen den Nachteil auf, daß sich bei einer deutlichen Veränderung der Betriebstemperatur der Druck in der Kammer, in der sich die elektrischen Kontaktelemente finden, ebenfalls verändert, was eine Veränderung des Solldruckwertes, bei dem die Auslösung der Membran vorgesehen ist, zur Folge hat. Bei einer Be triebstemperatur von 20°C wird die Membran z. B. bei einem Druck von etwa 0,91 bar (0,9 atm) ausgelöst, während der zur Auslösung der Membran erforderliche Druck bei 180°C auf etwa 1,22 bar (1,2 atm) ansteigt, da hier auch der Gegendruck überwunden werden muß, der bei dieser Temperatur auf die Innenfläche der Membran einwirkt. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde bereits vorgeschlagen, eine direkte Verbin dung zwischen der Kammer, in welcher die elektrischen Kon taktelemente angeordnet sind, und der Außenatmosphäre vorzu sehen, damit der Druck im Innern dieser Kammer stets gleich dem atmosphärischen Druck ist. Dies bringt jedoch wieder andere Nachteile mit sich, da nun Wasser, Staub, Schmutz usw. in die Kammer eindringen und einen Kurzschluß zwischen den Kontaktelementen oder ihren vorzeitigen Verschleiß verursa chen können.Diaphragm pressure switches without temperature compensation have the Disadvantage that a significant change in the Operating temperature the pressure in the chamber in which the Find electrical contact elements, also changed what a change in the target pressure value at which the trigger the membrane is provided, has the consequence. With a loading operating temperature of 20 ° C, the membrane z. B. at one Pressure of about 0.91 bar (0.9 atm) was triggered during the Triggering the membrane required pressure at 180 ° C to about 1.22 bar (1.2 atm) increases because the back pressure also occurs here must be overcome, which at this temperature on the Acts on the inner surface of the membrane. To overcome this disadvantage eliminate, has already been proposed a direct connection between the chamber in which the electrical con Clock elements are arranged, and the outside atmosphere see so the pressure inside this chamber is always the same is the atmospheric pressure. However, this brings again other disadvantages, since water, dust, dirt, etc. penetrate into the chamber and a short circuit between the Contact elements or their premature wear causes can.

Bei einem bekannten Druckwächter der eingangs erwähnten Art (DE-GM 18 60 667) wird dem Eindringen von Verunreinigungen dadurch vorgebeugt, daß in der Verbindung zwischen der Außen atmosphäre und der Kammer mit den Kontaktelementen eine weichelastisch zweite Membran in Form eines Faltenbalgs aus Gummi angeordnet ist. Dieser Faltenbalg verhindert nun zwar das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub oder auch von explosiven Gasen in die Kammer mit den Kontaktelementen, nicht aber in den innerhalb des Faltenbalgs und dem umschließenden Gehäuse gebildeten Raum. In diesen Raum eingedrungene Verun reinigungen können aber - zumindest bei Einsatz des Druck wächters in entsprechend ungünstigen Arbeitsumgebungen - im Lauf der Zeit aushärtende Beläge auf der Balginnenseite bilden, die zu einer Veränderung des weichelastischen Verhal tens des Balgs und somit zu einer Verfälschung der Tempera tur-Kompensationscharakteristik und somit einer Veränderung des Soll-Auslösedrucks führen.In a known pressure switch of the type mentioned (DE-GM 18 60 667) is the ingress of contaminants thereby prevented that in the connection between the outside atmosphere and the chamber with the contact elements flexible second membrane in the form of a bellows Rubber is arranged. This bellows now prevents the penetration of moisture and dust or of explosive gases in the chamber with the contact elements, not but in those within the bellows and the enclosing one Housing formed space. Verun invaded this room However, cleaning can - at least when using pressure guardian in correspondingly unfavorable working environments - in Coatings that harden over time on the inside of the bellows form, leading to a change in the elastic behavior of the bellows and thus a distortion of the tempera compensation characteristic and thus a change of the target release pressure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Möglichkeit einer solche Veränderung der Temperatur-Kompensation zu ver meiden. The invention has for its object the possibility such a change in temperature compensation avoid.

Ausgehend von einem Druckwächter der eingangserwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abdeckung von einem Schutzgehäuse umgeben ist,welches mit der Umgebung in Verbindung steht, daß zwischen der Abdeckung und dem Schutzgehäuse eine vierte Kammer oder weitere Kammern gebildet ist bzw. sind, und daß in einem Verbindungskanal zwischen der dritten Kammer und der vierten Kammer oder den weiteren Kammern ein Filtereinsatz vorgesehen ist.Starting from a pressure switch of the type mentioned This object is achieved in that the Cover is surrounded by a protective housing, which with the Environment that communicates between the cover and a fourth chamber or further chambers in the protective housing is or are formed, and that in a connecting channel between the third chamber and the fourth chamber or the a filter insert is provided in other chambers.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend-in Verbindung mit der Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungs beispiel beschrieben, und zwar zeigt:For a better understanding of the invention, hereinafter-in Connection with the drawing a preferred embodiment example, which shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen in der erfin dungsgemäßen Weise ausgebildeten Druck wächter; und Figure 1 shows a section through a pressure guard trained in the inven tion. and

Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab dargestellte Schnittansicht durch ein Detail des in Fig. 1 gezeigten Druckwächters. Fig. 2 is an enlarged sectional view through a detail of the pressure switch shown in Fig. 1.

In Fig. 1 ist der Druckwächter in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet; er weist eine erste Kammer 2 auf, in der eine Metallmembran 3 angeordnet ist, die elastisch verformbar ausgebildet ist, um durch einen Auflagestift 4 eine elektrische Verbindung zwischen zwei Verbindern 5 und 6 nach Art von Lamellensteckern herzustellen.In Fig. 1, the pressure switch is designated in its entirety by 1 ; it has a first chamber 2 , in which a metal membrane 3 is arranged, which is designed to be elastically deformable in order to establish an electrical connection between two connectors 5 and 6 in the manner of lamellar plugs by means of a support pin 4 .

Der Druckwächter 1 weist ein becherformiges Metallgehäuse 7 mit einer außen facettierten Seitenwand 8 und einer Basis wand 9 auf, von der ein rohrförmiger Anschlußstutzen 11 mit Außengewinde ausgeht, durch den die Kammer 2 mit einem unter Druck stehenden Fluid beaufschlagbar ist.The pressure switch 1 has a cup-shaped metal housing 7 with an externally faceted side wall 8 and a base wall 9 , from which a tubular connecting piece 11 with an external thread starts, through which the chamber 2 can be acted upon with a pressurized fluid.

Die Innenseite der Basiswand 9 weist einen ringförmigen Vorsprung 12 auf, der von einer elastischen Dichtung 10 um geben ist, auf welche - mit Hilfe eines Rings 13 die Membran 3 aufgedrückt ist. Zwischen dem Ring 12 und der Wand 9 befindet sich die Kammer 2, die in Betrieb durch eine durch die Wand 9 und den Stutzen 11 gehende Bohrung mit dem unter Druck stehenden Fluid in Verbindung steht.The inside of the base wall 9 has an annular projection 12 , which is given by an elastic seal 10 , to which - with the help of a ring 13, the membrane 3 is pressed. Between the ring 12 and the wall 9 is the chamber 2 , which is in operation through a hole through the wall 9 and the nozzle 11 with the pressurized fluid in connection.

Der Auflagestift 4 liegt auf einem mittleren Teil der Membran 3 auf und erstreckt sich über den Ring 13 hinaus, wobei er durch einen Zentrierblock 14 geführt ist, welcher seinerseits auf einem in der Wand 8 angeordneten ringförmi gen inneren Vorsprung 15 aufliegt.The support pin 4 rests on a central part of the membrane 3 and extends beyond the ring 13 , whereby it is guided by a centering block 14 , which in turn rests on a ring-shaped inner projection 15 arranged in the wall 8 .

Der Druckwächter 1 enthält eine Kappe 16, die aus Kunst stoff hergestellt ist und einen unteren Teil 17 aufweist, der im Innern des becherförmigen Gehäuses 7 zwischen dem Zentrierblock 14 und einem oberen, umgebogenen Rand der Seitenwand 8 angeordnet ist. Zwischen dem unteren Teil 17 der Kappe 16 und dem oberen Rand der Wand sind eine ring förmige Dichtung 18 und ein Ring 21 angeordnet. Die Kappe 16 weist eine axiale Öffnung auf, die in Querrichtung durch eine elastisch verformbare Membran 22 abgedichtet ist, welche eine untere Kammer 23 bildet, in deren Innern sich der Auflagestift 4 erstreckt, sowie eine obere Kammer 24, in deren Inneres hinein sich die Membran 22 unter bestimm ten, im folgenden beschriebenen Betriebsbedingungen ausdeh nen kann. Wie schon erwähnt, schließt die zweckmäßigerweise aus Ethylpropylen oder hydriertem Kautschuk bestehende Membran 22 die Kammern 23 und 24 gegeneinander ab.The pressure switch 1 contains a cap 16 which is made of plastic and has a lower part 17 which is arranged inside the cup-shaped housing 7 between the centering block 14 and an upper, bent edge of the side wall 8 . Between the lower part 17 of the cap 16 and the upper edge of the wall, an annular seal 18 and a ring 21 are arranged. The cap 16 has an axial opening which is sealed in the transverse direction by an elastically deformable membrane 22 which forms a lower chamber 23 , in the interior of which the support pin 4 extends, and an upper chamber 24 , in the interior of which the membrane extends 22 can expand under certain operating conditions described below. As already mentioned, the membrane 22, suitably made of ethyl propylene or hydrogenated rubber, seals off the chambers 23 and 24 from one another.

In Fig. 2 wird der äußere Rand der Membran 22 durch einen Stopfen 25, der eine axiale Bohrung und einen unteren Teil 26 der durch mehrere Abfasungen fest an die Kappe anschließt, sowie einen kegelstumpfförmigen Teil 27 auf weist, über den sich die Membran 22 legt, wenn in der Kammer 23 kein Überdruck herrscht, gegen die Innenwand der Öffnung der Kappe 16 gehalten.In Fig. 2, the outer edge of the membrane 22 by a stopper 25 , which has an axial bore and a lower part 26 which is connected by several chamfers to the cap, and a frustoconical part 27 , over which the membrane 22 lies when there is no overpressure in the chamber 23 , held against the inner wall of the opening of the cap 16 .

Die Kappe 16 weist einen mittleren Teil 28 auf, der Zwischenabschnitte der Verbinder 5 und 6 hält.The cap 16 has a central part 28 which holds intermediate sections of the connectors 5 and 6 .

Der Verbinder 5 ist im wesentlichen L-förmig ausgebildet, wobei sich das eine Ende im Innern der Kammer 23 befindet und einen Kontakt 30 trägt, und das entgegengesetzte Ende aus dem mittleren Teil 28 der Kappe nach außen austritt.The connector 5 is substantially L-shaped, with one end located inside the chamber 23 and carrying a contact 30 , and the opposite end emerging from the central part 28 of the cap.

Ein Ende des ebenfalls L-förmigen Verbinders 6 liegt im Innern der Kammer 23, wobei von diesem eine elastisch ver formbare Zunge 31, die einen Kontakt 32 trägt, ausgeht, und das entgegengesetzte Ende tritt ebenfalls aus dem mittleren Teil 28 der Kappe 16 nach außen.One end of the also L-shaped connector 6 lies inside the chamber 23 , from which an elastically deformable tongue 31 , which carries a contact 32 , extends, and the opposite end also emerges from the central part 28 of the cap 16 to the outside .

In Fig. 1 und 2 ist auf der Kappe 16 ein becherförmiges Schutzgehäuse 33 mit einer Basiswand 34 und einer Seiten wand 35 gehaltert, in dessen Innern der mittlere Teil 28 und ein oberer Teil 36 der Kappe 16 angeordnet sind. Der obere Teil 36 greift in seinem oberen Abschnitt ins Innere von zwei Stegen 37, die sich senkrecht zur Basiswand 34 des Gehäuses 33 erstrecken. Die Wand 34 weist zwei Bohrun gen 38 auf, durch welche bei Betrieb zwei gestrichelt dar gestellte Verbinder 39 in das Gehäuse 33 gesteckt werden, die einen elektrischen Kontakt mit den entsprechenden, aus dem mittleren Teil 28 austretenden Teilen der Verbinder 5 und 6 herstellen.In Fig. 1 and 2, on the cap 16 is a cup-shaped protective casing 33 having a base wall 34 and a side wall 35 mounted, in the interior of the middle part 28 and an upper part 36 of the cap are arranged sixteenth In its upper section, the upper part 36 engages inside two webs 37 which extend perpendicular to the base wall 34 of the housing 33 . The wall 34 has two bores 38 through which, during operation, two connectors 39 shown in broken lines are inserted into the housing 33 , which make electrical contact with the corresponding parts 28 of the connectors 5 and 6 emerging from the central part 28 .

Die äußere Oberfläche des zwischen den beiden Stegen 37 gehaltenen Teils 36 und die inneren Oberflächen der Wand 35, die diesem gegenüberliegen, bilden zwei Kammern 41, in die sich vom Teil 36 aus drei querverlaufende Vorsprünge 42 erstrecken. Von den Kammern 41 führt je eine kleine Bohrung 43 nach außen, die radial zur Seitenwand 35 verlaufen, und die Kammern stehen miteinander über einen Schlitz 44 in Verbindung, der am freien Ende des oberen Teils 36 der Kappe 16 vorgesehen ist. In Höhe dieses Schlitzes 44 im Teil 36 befindet sich eine Aufnahme mit einem Filtereinsatz 45, der die Kammer 41 mit der Kammer 24 verbindet.The outer surface of the part 36 held between the two webs 37 and the inner surfaces of the wall 35 which lie opposite it form two chambers 41 into which three transverse projections 42 extend from the part 36 . A small bore 43 leads outward from the chambers 41 , which runs radially to the side wall 35 , and the chambers are connected to one another via a slot 44 , which is provided at the free end of the upper part 36 of the cap 16 . At the level of this slot 44 in part 36 is a receptacle with a filter insert 45 which connects the chamber 41 to the chamber 24 .

Wenn das Fluid in Betrieb im Innern der Kammer 2 einen Druck aufweißt, der größer ist als ein Solldruck, auf den die Membran 3 geeicht ist, verformt sich die Membran nach oben und bewirkt über den Auflagestift 4 ein Abheben des Kontaktes 32 vom Kontakt 30, da der Auflagestift 4 auf die elastische Zunge 31, auf der sich der Kontakt 32 befindet, einwirkt.If, during operation, the fluid inside the chamber 2 has a pressure which is greater than a set pressure to which the membrane 3 is calibrated, the membrane deforms upwards and causes the contact 32 to be lifted off the contact 30 via the support pin 4 . since the support pin 4 acts on the elastic tongue 31 on which the contact 32 is located.

Eine Erhöhung der Betriebstemperatur bewirkt auch eine Erhöhung des Luftdrucks im Innern der Kammer 23. Da diese Luft jedoch durch den Stopfen 25 entweichen kann, wobei sich die Membran 22 in der in Fig. 2 dargestellten Weise verformt, kann der Druckanstieg absolut vernachlässigt werden, da sich tatsächlich lediglich das Luftvolumen ver größert. Die Funktion der Membran 3 wird dadurch nicht ver fälscht, weil diese unabhängig von der Temperatur dann aus gelöst wird, wenn in der Kammer 2 ein Druck herrscht, der dem vorgegebenen Soll-Auslösewert entspricht.An increase in the operating temperature also causes an increase in the air pressure inside the chamber 23 . However, since this air can escape through the plug 25 , the membrane 22 deforming in the manner shown in FIG. 2, the pressure increase can be neglected absolutely, since in fact only the air volume increases. The function of the membrane 3 is not falsified because it is released regardless of the temperature when there is a pressure in the chamber 2 that corresponds to the predetermined target trigger value.

Durch die kleinen Bohrungen 43 kann in den Kammern 24 und 41 enthaltene Luft je nach der Position der Membran 22 ein- oder austreten. Die querverlaufenden Vorsprünge 42 in den Kammern 41 bilden im Innern dieser Kammern entsprechende Labyrinthe, die unerwünschte Partikel, wie z. B. Wasser, Staub, Schlamm usw. daran hindern, in den oberen Abschnitt der Kammer 24 vorzudringen. Der Filtereinsatz 45 hält even tuelle Verunreinigungen zurück, die trotz der obengenannten Hindernisse den Schlitz 44 erreichen.Air contained in the chambers 24 and 41 can enter or exit through the small bores 43 depending on the position of the membrane 22 . The transverse projections 42 in the chambers 41 form corresponding labyrinths in the interior of these chambers, which undesirable particles, such as. B. water, dust, mud, etc., prevent it from entering the upper portion of the chamber 24 . The filter insert 45 holds back any impurities that reach the slot 44 despite the above-mentioned obstacles.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergeben sich die Vorteile des erfindungsgemäßen Druckwächters ganz klar.The advantages result from the above description of the pressure switch according to the invention very clearly.

Der Druckwächter 1 arbeitet unabhängig von der Umgebungstemperatur oder der Temperatur der Körper, in denen er installiert ist, und außerdem werden die von der Auslösemembran betätigten elektrischen Kontakte vor atmosphärischen Einflüssen geschützt.The pressure switch 1 works regardless of the ambient temperature or the temperature of the body in which it is installed, and in addition the electrical contacts actuated by the release membrane are protected from atmospheric influences.

Claims

1. Pressure switch with a first elastically deformable membrane ( 3 ), one surface of which faces a first chamber ( 2 ), which can be bonded with a pressurized fluid, and the other surface of which forms a second chamber ( 23 ) has, in the electrical contact elements ( 30 , 32 ) are arranged, the electrical contact can be made or interrupted by actuating means ( 4 ), which are controllable by the elastically deformable first membrane ( 3 ) according to the pressure of the fluid, the second Chamber ( 23 ) is hermetically sealed and at least partially closed to the outside by an elastically deformable second membrane ( 22 ) which can expand and contract and thereby keep the pressure in the second chamber ( 23 ) constant if this is due to Changes in temperature of the working environment of the pressure switch changes and the peripheral edge of the second membrane ( 22 ) with a cover (Kapp e 16 ) is connected, which, as an expansion chamber for the second membrane ( 22 ), forms a third chamber ( 24 ), characterized in that the cover (cap 16 ) is provided by a protective housing ( 33 ) which communicates with the surroundings stands that between the cover ( 16 ) and the protective housing ( 33 ) a fourth chamber or further chambers is or are formed, and that in a connecting channel (slot 44 ) between the third chamber ( 24 ) and the fourth chamber or the white tere chambers a filter insert ( 45 ) is provided.

2. Pressure switch according to claim 1, characterized in that the cover is formed by a cup-shaped, with an axial seat surface cap ( 16 ) which is hermetically sealed in the transverse direction by the second membrane ( 22 ) and so on in the direction of Kontaktele elements ( 30 , 32 ) facing side of the second membrane ( 22 ), the second chamber ( 23 ) and on the other side of the second membrane ( 22 ) together with the inner surface of the cap ( 16 ) forms the third chamber ( 24 ) that the protective housing ( 33 ) is cup-shaped and at least partially surrounds the cap ( 16 ), and that the fourth or further chamber (s) ( 41 ) from the outer surface of the cap ( 16 ) and the inner surface of the protective housing ( 33 ) is or will be formed.

3. Pressure switch according to claim 2, characterized in that it has a holding element ( 25 ) on which the membrane ( 22 ) rests in the idle state, the holding element ( 25 ) the outer edge of the membrane ( 22 ) against an annular part of the cap ( 16 ) pressed to seal the second and third chambers ( 23 ; 24 ) against each other.

4. Pressure switch according to claim 3, characterized in that the holding element ( 25 ) is provided with a central, substantially frustoconical part ( 27 ) which has an axially continuous bore.

5. Pressure switch according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fourth or the further chamber (s) ( 41 ) through at least one through hole ( 43 ) connec tion has or have to the outside.

6. Pressure switch according to claim 5, characterized in that the cap ( 16 ) is provided with a plurality of transverse projections ( 42 ) which protrude into the interior of the fourth or the wider chamber (s) ( 41 ) and unwanted particles (dust, Prevent mud, water) from getting through the hole ( 43 ) to the filter insert ( 45 )