DE3900944C2 - Zeitabhängig schaltende Schaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zeitabhängig schaltende Schalt­ vorrichtung, mit der ein Schaltvorgang gegenüber einem vorge­ gebenen Ausgangssignal zeitverzögert auslösbar ist, mit einem einen Verzögerungsraum bildenden Schaltdruckmittel-Aufnahme­ raum, in den ein Druckmittel-Füllkanal einmündet, mit einem mit einer Schaltpartie und einer in Druckmittelverbindung mit dem Verzögerungsraum stehenden Druckbeaufschlagungsfläche versehenen Schaltglied, das aus einer bei Niederdruckwerten im Verzögerungsraum eingenommenen Ruhestellung in eine bei Erreichen eines über den Niederdruckwerten liegenden Schalt­ druckwertes eingenommenen Arbeitsstellung bewegbar ist, und mit einem Ventil, das einen zum Umschalten des Ventils die­ nenden Betätigungsstößel aufweist, der der Schaltpartie ge­ genüberliegend angeordnet ist, wobei in der Ruhestellung des Schaltgliedes zwischen Betätigungsstößel und Schaltpartie ein Schaltabstand vorliegt und das Schaltglied beim Umschalten in die Arbeitsstellung unter Überbrückung des Schaltabstandes mit seiner Schaltpartie auf den Betätigungsstößel auftrifft.

Eine derartige Schaltvorrichtung geht aus der DE-OS 19 01 309 hervor. Sie verfügt über einen von einer Steuerkammer gebil­ deten Verzögerungsraum, in den ein als Eingang bezeichneter Druckmittel-Füllkanal einmündet, über den der Verzögerungs­ raum mit Druckmittel befüllt werden kann. An einer Seite ist der Verzögerungsraum von einer Membrane begrenzt, die mit dem von einem Kolben gebildeten Schaltglied verbunden ist, wobei die Membrane als Druckbeaufschlagungsfläche dient. Durch eine Druckfeder ist das Schaltglied in eine Ruhestellung vorge­ spannt, in der es dem Betätigungsstößel eines von einem Lei­ stungsventil gebildeten Ventils beabstandet gegenüberliegt. Dessen Ventilglied wird durch eine Druckfeder und durch den auf der der Druckfeder zugewandten Seite des Ventilgliedes anstehenden Arbeitsdruck gegen einen Ventilsitz gedrückt und normalerweise in Schließstellung gehalten. Der Betätigungs­ stößel ist ein einstückiger Bestandteil des Ventilgliedes.

Eine Druckerhöhung im Verzögerungsraum hat zur Folge, daß sich das Schaltglied allmählich und kontinuierlich auf den Bestätigungsstößel des Ventils zu bewegt, an dem es schließ­ lich zur Anlage gelangt. In dieser Zwischenstellung verharrt das Schaltglied zunächst, bis der weiter ansteigende Druck plötzlich ein Abheben des Ventilgliedes vom Ventilsitz be­ wirkt. Auf diese Weise steht der Arbeitsdruck letztlich auf beiden Seiten des Ventilgliedes an und bewirkt ein Umschnap­ pen des Ventilgliedes in die geöffnete Position, wobei das Schaltglied ebenfalls schlagartig in die Arbeitsstellung wei­ terbewegt wird.

Als nachteilig bei der bekannten Schaltvorrichtung kann ange­ sehen werden, daß das Ventilglied des zu betätigenden Ventils insgesamt nicht schlagartig vom Ventilsitz abhebt, sondern anfänglich nur eine sehr geringe Durchflußöffnung freigibt, so daß sich auf der dem Ventilsitz und dem Betätigungsstößel zugewandten Seite des Ventilgliedes keine ausreichende Kraft aufbauen kann, um das Umschalten des Ventilgliedes in die ge­ öffnete Stellung hervorzurufen. Noch bevor der eigentliche Nennquerschnitt freigegeben ist, strömt somit bereits eine geringe Menge Druckmittel durch das minimal geöffnete Ventil über den Ausgang ab und kann zu Fehlbetätigungen einer even­ tuell an den Ausgang angeschlossenen Fluideinheit führen. Derartige schleichende Signale können insbesondere auch unde­ finierte Zustände der angesteuerten Fluideinheit hervorrufen, die die Funktionsfähigkeit beeinträchtigen. Erst wenn das Schaltglied im Rahmen seiner allmählichen Bewegung das Ven­ tilglied weit genug vom Ventilsitz abgehoben hat, wirkt der am Ventil anliegende Arbeitsdruck auf beide Seite des Ventil­ gliedes ein, so daß dieses in die geöffnete Stellung umschal­ tet.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Schalt­ vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau ein Umschalten unter Vermeidung schleichen­ der Signale ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 vorgesehen, daß das Schaltglied in der Ruhestellung mittels wenigstens eines fe­ derelastisch beaufschlagten Rastgliedes lösbar gehäusefest verrastet ist, derart, daß das Schaltglied bei Erreichen des Schaltdruckwertes im Verzögerungsraum durch ein schlagartiges schnappendes Umschaltverhalten in die Arbeitsstellung um­ schaltet.

Alternativ hierzu wird die Erfindung in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 2 dadurch gelöst, daß das Schaltglied eine mit einer Haltepartie gehäu­ sefest festgelegte Schnappfeder aufweist, wobei die Ruhestel­ lung und die Arbeitsstellung jeweils von einer von zwei Um­ klappstellungen der Schnappfeder gebildet sind, derart, daß das Schaltglied bei Erreichen des Schaltdruckwertes im Verzö­ gerungsraum durch ein schlagartiges schnappendes Umschaltver­ halten in die Arbeitsstellung umschaltet.

Auf diese Weise wird das Schaltglied entweder durch das Rast­ glied oder durch die Schnappfeder solange in einem Abstand zum Betätigungsstößel des zu schaltenden Ventils gehalten, bis der ansteigende Druck im Verzögerungsraum den Schalt­ druckwert erreicht hat. In diesem Moment ist die durch den Druck im Verzögerungsraum auf das Schaltglied einwirkende Kraft so groß, daß dieses durch das Rastglied oder die Schnappfeder nicht länger zurückgehalten werden kann und freigegeben wird, so daß es sich durch ein schlagartiges schnappendes Umschaltverhalten in die Arbeitsstellung verla­ gert. Bei dieser Bewegung wird das Schaltglied beschleunigt und schlägt nach Überbrückung des Schaltabstandes mit Schwung auf den Betätigungsstößel auf. Dieser wird somit ebenfalls schlagartig verlagert und das Ventil dementsprechend verzöge­ rungsfrei umgeschaltet. Die Umschaltung des Ventils erfolgt also momentartig, wodurch schleichende Signale verhindert und Fehlsteuerungen von an das Ventil angeschlossenen Fluidein­ heiten vermieden werden.

Zwar geht aus der GB 1 496 793 bereits eine pneumatische Be­ tätigungseinrichtung hervor, die über ein von einer Kolben­ stange und einem Kolben gebildetes Schaltglied verfügt, das durch die Kolbenstange eines Sekundärzylinders in einer Ruhe­ stellung festlegbar ist. Einem der vom Kolben des Stellglie­ des begrenzten Zylinderräume wird unter Druck stehendes Fluid zugeführt, bis sich ein gewünschter Schaltdruckwert einge­ stellt hat. Anschließend läßt sich zu jedem beliebigen Zeit­ punkt der Sekundärzylinder betätigen, so daß das Schaltglied freigegeben wird und durch ein schlagartiges schnappendes Um­ schaltverhalten in eine Arbeitsstellung bewegt wird. Aller­ dings wird der Umschaltvorgang nicht automatisch in Abhängig­ keit vom Erreichen eines bestimmten Schaltdruckwertes hervor­ gerufen, sondern bedarf gesonderter Ansteuerungsmaßnahmen, so daß eine Fremdbetätigung stattfindet. Demgegenüber ist bei den erfindungsgemäßen Gegenständen der im Verzögerungsraum herrschende Druck ausreichend, um das Schaltglied zu seinem schlagartigen Umschalten in die Arbeitsstellung zu veranlas­ sen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Un­ teransprüchen hervor.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeich­ nung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine erste Bauform der erfindungsgemäßen Schaltvor­ richtung im Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I aus Fig. 3, wobei sich das Schaltglied in der Ruhe­ stellung befindet,

Fig. 2 die Schaltvorrichtung aus Fig. 1, wobei sich das Schaltglied in der Arbeitsstellung befindet, und

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Schaltvorrichtung aus Fig. 1 gemäß der dortigen Schnittlinie III-III.

Die in der Zeichnung abgebildete druckmittelbetätigte Schalt­ vorrichtung dient dazu, in Abhängigkeit von einem auslösenden Ausgangssignal einen zeitverzögerten Schaltvorgang auszulö­ sen. Beim Ausführungsbeispiel wird durch den Schaltvorgang ein in die Schaltvorrichtung integriertes Ventil betätigt. Die Zeitdauer zwischen der Betätigung der Schaltvorrichtung durch Vorgabe des Ausgangssignals und dem Zeitpunkt des Schaltvorganges bzw. der Betätigung des Ventils ist beliebig oft reproduzierbar vorgegeben, die Schaltvorrichtung arbeitet also mit hoher Genauigkeit.

Die Schaltvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel enthält ein Gehäuse 1, in dessen Innerem ein größtenteils von Gehäu­ sewänden umgebener Schaltdruckmittel-Aufnahmeraum 2 für ein Schaltdruckmittel angeordnet ist. Das Schaltdruckmittel wird zweckmäßigerweise von einem pneumatischen Druckmedium gebil­ det, das von einer externen Druckmittelquelle P bereitge­ stellt ist und dem Schaltdruckmittel-Aufnahmeraum 2 über ei­ nen in diesen einmündenden Druckmittel-Füllkanal 3 zuführbar ist. Außerdem befindet sich vorzugsweise ebenfalls in dem gleichen Gehäuse 1 ein Schaltglied 4, das an einer nachfol­ gend als Schaltseite 5 bezeichneten Seite mit einer Schalt­ partie 6 versehen ist. Gegenüberliegend, an der Betätigungs­ seite 7, ist am Schaltglied 4 eine Druckbeaufschlagungsfläche 8 angeordnet, die mit dem Schaltdruckmittel-Aufnahmeraum 2 in Druckmittelverbindung steht, das heißt, das in den Schalt­ druckmittel-Aufnahmeraum 2 einströmende Schaltdruckmittel be­ aufschlagt gleichzeitig die Druckbeaufschlagungsfläche 8.

Das Schaltglied 4 kann zwei Schaltstellungen einnehmen, zwi­ schen denen es hin und her bewegbar ist, und zwar eine in Fig. 1 abgebildete Ruhestellung und eine in Fig. 2 abgebilde­ te Arbeitsstellung. Die Ruhestellung nimmt das Schaltglied 4 und seine Schaltpartie 6 so lange ein, wie die vom Schalt­ druckmittel im Schaltdruckmittel-Aufnahmeraum 2 erzeugten, gleichzeitig gegen die Druckbeaufschlagungsfläche 8 arbeiten­ den, nachfolgend als Niederdruckwerte bezeichneten Druckwerte unter einem Schaltdruckwert liegen. Der Schaltdruckwert ist insbesondere durch konstruktive Ausgestaltungen der Schalt­ vorrichtung vorgegeben, und wenn er erreicht wird, bewegt sich das Schaltglied 4 schlagartig in die Arbeitsstellung, es findet ein Umschnappen zwischen den beiden Schaltstellungen statt, bei dem Schaltglied 4 handelt es sich also um ein schnappendes Schaltglied 4.

Der Zeitpunkt des Umschnappens von der Ruhe- in die Arbeits­ stellung hängt entscheidend vom Volumen des Schaltdruckmit­ tel-Aufnahmeraumes 2 ab, der also einen Verzögerungsraum 9 bildet. Er bewirkt die verzögerte Betätigung des Schaltglie­ des 4, indem er zunächst mit einem gewissen Füllvolumen und einem bestimmten Fülldruck befüllt werden muß, bevor der Schaltvorgang stattfindet.

In der Arbeitsstellung wird durch die Schaltpartie 6 ein Be­ tätigungsstößel 10 des in der Zeichnung schematisch angedeu­ teten Ventils 14 betätigt, das zweckmäßigerweise einen Teil der Schaltvorrichtung bildet und hierzu insbesondere am Ge­ häuse 1 z. B. mittels angedeuteter Schrauben 15 lösbar festge­ legt ist. Die Ausgestaltung des Ventils 14 ist praktisch be­ liebig, allerdings wird es regelmäßig zwei Schaltpositionen einnehmen können, die eine in der Ruhestellung und die andere in der Arbeitsstellung des Schaltgliedes 4. Beim Ausführungs­ beispiel handelt es sich um ein 2/2-Wegeventil, das in der Ruhestellung des Schaltgliedes 4 eine unbetätigte Stellung einnimmt, in der es die Verbindung zwischen einer Druckmit­ telquelle 16 und einem schematisch angedeuteten Verbraucher 17 unterbricht, während es in der in der Arbeitsstellung des Schaltgliedes 4 eingenommenen betätigten Stellung (vgl. Fig. 2) die vorerwähnte Verbindung herstellt. Im Gegensatz zu die­ ser Öffnerausbildung kann das Ventil 14 auch als Schließer ausgebildet sein, auch können mehr als zwei Anschlußmöglich­ keiten vorhanden sein, es kann sich bei dem Ventil 14 insbe­ sondere auch um ein 3/2-Wegeventil handeln.

Die Schaltvorrichtung enthält vorzugsweise auch eine Drossel­ einrichtung 18, die vorzugsweise lösbar am Gehäuse 1 angeord­ net ist. Sie enthält eine von außen einstellbare, im Druck­ mittel-Füllkanal 3 angeordnete Drossel 19, mit der der Durch­ fluß von der Druckmittelquelle P zum Verzögerungsraum 9 regu­ liert werden kann, um die Füllzeit für den Verzögerungsraum 9 und damit den Zeitpunkt des Umschaltens des Schaltgliedes 4 zu beeinflussen und zu verändern.

Bei 20 ist schematisch ein Steuerventil angedeutet, das über ein Ausgangssignal, z. B. durch manuelle Betätigung, schaltbar ist. Es ist zwischen die Druckmittelquelle P und den Füllka­ nal 3 eingeschaltet, kann in die Schaltvorrichtung integriert sein, ist beim Ausführungsbeispiel jedoch als separates Schaltelement ausgebildet. In der abgebildeten Schaltposition verbindet es den Verzögerungsraum 9 mit der Umgebung (R), in der anderen, nicht dargestellten Schaltposition wird die Druckmittelquelle P mit dem Verzögerungsraum 9 in Verbindung gesetzt, so daß das Druckmittel einströmen kann.

Der Verzögerungsraum und das Schaltglied 4 sind vorzugsweise in dem gemeinsamen Gehäuse 1 angeordnet, das aus Montagegrün­ den aus zwei Gehäusehälften 1', 1" besteht, die im Bereich der Trennstelle 21 miteinander verschraubt sind (bei 22). Der Verzögerungsraum 9 befindet sich vorzugsweise in der einen Gehäusehälfte 1, an den sich in der anderen Gehäusehälfte 1" eine Ausnehmung 23 anschließt, die in den Verzögerungsraum 9 einmündet und gleichzeitig eine Führung für das hier als Ver­ schiebeteil ausgebildete Schaltglied 4 bildet. Es handelt sich vorzugsweise um eine zylindrische Ausnehmung 23, in der das Schaltglied 4 in Axialrichtung hin und her verschiebbar angeordnet ist, das zu diesem Zwecke in Art eines Verschiebe­ kolbens gestaltet ist. Die beiden Schaltstellungen des Schaltgliedes 4 entsprechen demnach jeweils einer Verschiebe­ stellung. Die Druckbeaufschlagungsfläche 8 ist an der dem Verzögerungsraum 9 zugewandten Betätigungsseite 7 des Schalt­ gliedes 4 angeordnet, die Schaltpartie 6 an der in die entge­ gengesetzte Axialrichtung weisenden Schaltseite 5.

Das Schaltglied 4 sitzt in der zur Führung dienenden Ausneh­ mung 23 mit Verschiebespiel ein, und es besteht die beim Aus­ führungsbeispiel nicht verwirklichte Möglichkeit, zwischen Schaltglied 4 und Ausnehmung 23 eine Gleitdichtung anzuord­ nen, so daß ein Umströmen des Schaltgliedes 4 bei gleichzei­ tiger Beeinträchtigung der Schaltfähigkeit ausgeschlossen ist. Hier kann die Beaufschlagungsfläche 8 insbesondere un­ mittelbar am Schaltglied 4 selbst angeordnet sein. Eine be­ sonders leichtgängige Verschiebebewegung mit damit verbunde­ ner hoher Schaltpräzision wird jedoch bei der abgebildeten Ausführungsform erzielt, bei der am Schaltglied 4 eine als Dichtmembrane fungierende Membrane 29 festgelegt ist. Sie be­ steht vorzugsweise aus elastischem, gute Dichteigenschaften aufweisendem Material, z. B. Gummi oder einem ähnlichen Kunst­ stoff, und sie befindet sich zwischen der das Schaltglied 4 enthaltenden Ausnehmung 23 und dem Verzögerungsraum 9. Die Membrane 29 deckt also die Ausnehmung 23 ab, indem die Mem­ branfläche im wesentlichen quer zur Verschieberichtung 25 verläuft, wobei der Umfangsrandbereich 30 der Membrane 29 ge­ häusefest festgelegt ist. Beim Ausführungsbeispiel, bei dem der Verzögerungsraum 9 in Axialrichtung gesehen eine im we­ sentliche kreisförmige Kontur aufweist, ist auch die Membrane 29 entsprechend kreisförmig ausgebildet mit jedoch größeren Durchmesser, so daß der Umfangsrandbereich 30 an der Trenn­ stelle 21 zwischen den beiden Gehäusehälften 1', 1" fest­ spannbar ist. Zu diesem Zweck ist der Membranrand mit einem Umfangswulst 31 versehen, der in einer Ringnut 32 an der Trennstelle 21 im Bereich der aneinander anliegenden Gehäuse­ hälftenbereiche einsitzt. Dadurch erhält man zum einen eine druckdichte Abtrennung von Verzögerungsraum 9 und Ausnehmung 23 und gleichzeitig eine Abdichtung der Trennstelle 21 nach außen hin.

Auf diese Weise wird nun die Druckbeaufschlagungsfläche 8 von der vom Schaltglied 4 wegweisenden, dem Verzögerungsraum 9 zugewandten Membranfläche gebildet, und die Membrane 29 steht vorzugsweise in fester Verbindung mit dem als Verschiebeteil ausgebildeten Schaltglied 4. Es kann sich um eine Schraubver­ bindung oder aber, wie beim Ausführungsbeispiel, um eine Kle­ beverbindung handeln, und das Schaltglied 4 sitzt vorzugswei­ se an zentraler Stelle der Membrane 29. Da der Durchmesser der Ausnehmung 23 und des Schaltgliedes 4 geringer ist als derjenige des Verzögerungsraumes 9 und der Membrane 29, ver­ bleibt zwischen dem Befestigungsbereich des Schaltgliedes 4 und dem Umfangsrandbereich 30 ein Membran-Ringbereich 28, der nachgiebig und insbesondere verformbar ist, derart, daß das Schaltglied 4 über ihn praktisch elastisch nachgiebig am Ge­ häuse 1 aufgehängt ist.

In der in Fig. 1 abgebildeten Ruhestellung des Schaltgliedes 4 ragt dieses mit seiner Betätigungsseite 7 und mit der Druckbeaufschlagungsfläche 8 ein Stück weit in den Verzöge­ rungssraum 9 hinein, so daß dieser ein verringertes Volumen aufweist. Hierbei ist die Membrane 29 in den Verzögerungsraum 9 hinein gewölbt. Gleichzeitig besteht zwischen der Schalt­ partie 6 und dem dieser am Grund 33 der Ausnehmung 23 gegen­ überliegenden Betätigungsstößel 10 ein Schaltabstand. In der beim Erreichen und Überschreiten des Schaltdruckwertes einge­ nommenen Arbeitsstellung ist das Schaltglied 4 mit seiner Be­ tätigungsseite 7 praktisch vollständig aus dem Verzögerungs­ raum 9 herausgefahren, und die Beaufschlagungsfläche 8 taucht weniger weit in den Verzögerungsraum 9 hinein. Hier kann die Membrane 29 einen ebenen Verlauf im Bereich der Trennstelle 21 einnehmen, und die Schaltpartie 6 hat nach Überbrückung des Schaltabstandes den Betätigungsstößel 10 erreicht und ein Stück weit zur Schaltung des Ventils 14 verschoben. Gleich­ zeitig ist in dieser Stellung das Volumen des Verzögerungs­ raumes 9 vergrößert.

Beim Ausführungsbeispiel bildet die Membrane 29 also prak­ tisch einen bewegbaren Wandabschnitt des Verzögerungsraumes 9, dessen Volumen in der Ruhestellung des Schaltgliedes 4 ge­ ringer ist als in der Arbeitsstellung. Um das schlagartige, schnappende Umschaltverhalten des Schaltgliedes 4 zu erzie­ len, ist das Schaltglied in der Ruhestellung lösbar gehäuse­ fest verrastet. Zu diesem Zwecke ist es am Außenumfang mit einer zu Verschieberichtung 25 koaxialen, eine Rastvertiefung 34 bildenden Umfangsvertiefung, z. B. einer ringförmigen Um­ fangsnut, versehen, die mit mindestens einem Rastglied 35 zur Lagefixierung zusammenarbeitet. Beim Ausführungsbeispiel sind zwei derartige Rastglieder 35 - einander vorzugsweise mit Be­ zug auf die Axialrichtung diametral gegenüberliegende Rast­ glieder - vorgesehen, so daß eine ausgeglichene Rastkraftein­ leitung erfolgt, was ein Verklemmen oder Verkanten des Schaltgliedes 4 verhindert. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um Rastglieder 35 in Gestalt von Kugeln, die in einer Gehäusequerbohrung 36 bewegbar einsitzen und federelastisch gegen den Außenumfang des Schaltgliedes 4 bzw. in der Ruhe­ stellung in die Rastvertiefung 34 gedrückt werden. Die ring­ förmige Ausgestaltung der Rastvertiefung erleichtert die Mon­ tage des Schaltgliedes, das hierdurch in jedweder Drehstel­ lung montiert werden kann. Die Rastkraft wird jeweils zweck­ mäßigerweise von einer Druckfeder 37 erzeugt, die in der Ge­ häuse-Querbohrung 36 sitzt und sich einerseits am Rastglied 35 und andererseits an einem gehäusefesten Anschlag, z. B. ei­ nem Bohrungsdeckel, abstützt. Die Federkraft kann einstellbar ausgebildet sein.

Es versteht sich, daß auch andere Rastgliedformen möglich sind, auch kann es sich bei der Rastvertiefung jeweils um einzelne lokale Vertiefungen handeln. Jedenfalls setzt diese Rastverbindung der auf die Beaufschlagungsfläche 8 wirkenden Druckkraft so lange einen Rastwiderstand entgegen, bis der Schaltdruckwert erreicht wird. Dann rasten die Rastglieder 35 schlagartig aus der zugeordneten Rastvertiefung 34 aus, und das Schaltglied 4 schnappt beschleunigt in die Arbeitsstel­ lung um.

An die Rastvertiefung 34 kann sich in Richtung zum Verzöge­ rungsraum 9 eine koaxial angeordnete ringförmige Übergangs­ vertiefung 38 anschließen, deren Tiefe geringer ist als die­ jenige der Rastvertiefung 34, was das Schaltverhalten noch­ mals verbessert. Außerdem kann das membranseitige Axialende dieser Übergangsvertiefung 38 als die Arbeitsstellung defi­ nierender, mit den Rastgliedern 35 zusammenarbeitender An­ schlag dienen.

Die Rückstellung aus der Arbeits- in die Ruhestellung bei be­ lüftetem Verzögerungsraum 9 erfolgt vorzugsweise unter Ver­ mittlung einer Rückstellfeder 39. Sie stützt sich einerseits im Bereich des Grundes 33 der Ausnehmung 23 und andererseits an der Schaltseite 5 des Schaltgliedes 4 ab. Von Vorteil ist hierbei, wenn das Schaltglied 4 an der Schaltseite eine ring­ förmige, sich axial erstreckende Vertiefung 40 aufweist, die einen Aufnahmeraum für die Federwindungen darstellt, wobei der von dem Ring umschlossene zentrale Bereich der Schaltpar­ tie 6 bilden kann. Auf diese Weise erfolgt die Kraftübertra­ gung zwischen Schaltpartie 6 und Betätigungstößel 13 zen­ trisch und verkantungsfrei.

Am Grund 33 der Ausnehmung ist vorzugsweise eine Gehäuseöff­ nung 44 vorgesehen, durch die der Betätigungsstößel 10 hin­ durch in die Ausnehmung 23 in der Ruhestellung hineinragt. Der Durchmesser der Gehäuseöffnung 44 ist jedoch vorzugsweise größer als derjenige des Betätigungsstößels 10, so daß sie eine Zentrierpartie 45 des Ventils 14 formschlüssig aufnehmen kann, die vorteilhafterweise gleichzeitig als gehäuseseitige Abstützpartie für die Rückstellfeder 39 dient.

Bei einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kraft der Rückstellfeder einstellbar.

Die Drosseleinrichtung 18 ist vorzugsweise dem Ventil 14 ge­ genüberliegend am Gehäuse 1 angebracht und enthält gestri­ chelt angedeutet Kanalabschnitte des Druckmittel-Füllkanals 3, der ausgehend vom Verzögerungsraum 9 die Gehäusewand durchdringt und nach dem Durchlaufen der Drosseleinrichtung in einen wiederum in der Gehäusewandung verlaufenden Kanalab­ schnitt 47 übergeht, an den sich eine Anschlußpartie 48 zum Befestigen eines Druckmittelschlauches od. dgl. anschließt.

Die Drossel 19 ist in den einen Kanalabschnitt 46 des Druck­ mittel-Füllkanals 3 eingebaut und läßt sich über einen Dreh­ knopf 49 hinsichtlich der Drosselungsintensität verstellen. Der zweite Kanalabschnitt des Druckmittel-Füllkanals 3 umgeht die Drossel 19, indem er vor und nach ihr in den Druckmittel- Füllkanal einmündet, und er bildet einen Bypass-Kanal 46', in dem sich zweckmäßigerweise ein Rückschlagventil befindet, das eine Strömung zum Verzögerungsraum 9 hin unterbindet, in Ge­ genrichtung jedoch zuläßt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß ein einströmendes Schaltdruckmittel die Drossel 19 durch­ strömen muß, während ein mit entgegengesetzter Strömung aus­ geführter Belüftungsprozeß des Verzögerungsraumes 9 unter Um­ gehung der Drossel 19 beschleunigt vonstatten gehen kann.

Die Drosseleinrichtung 18 weist außen eine Befestigungsein­ richtung 50 auf, mit der die gesamte Schaltvorrichtung ein­ fach und lösbar an einer Halterung, z. B. einer Schalttafel 51, festlegbar ist. Beim Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse der Drosseleinrichtung mit einem Anschlagbund 52 und einem sich daran anschließenden Außengewinde 53 versehen, nach des­ sen Durchstecken einer Schalttafelöffnung mit Hilfe einer auf dem Außengewinde 53 laufenden Mutter 54 die Schalttafel zwi­ schender der Mutter 54 und dem Anschlagbund 52 festlegbar ist.

Das Gehäuse 1 ist mit einer weiteren, beim Ausführungsbei­ spiel mittels eines Stopfens verschlossenen, in den Verzöge­ rungsraum 9 führenden Zusatzraum-Anschlußöffnung 55 versehen, an die bei entferntem Stopfen zur Vergrößerung des Aufnahme­ raumvolumens ein nicht näher dargestellter Zusatzraum über geeignete Einrichtungen wie Druckmittelleitungen usw. an­ schließbar ist. Dadurch läßt sich die Verzögerungszeit noch­ mals beeinflussen.

Es versteht sich, daß das schnappende Schaltverhalten des Schaltgliedes 4 neben der besonders vorteilhaften beschriebe­ nen Art und Weise auch anders erzielt werden kann, z. B. indem das Schaltglied eine mit einer Haltepartie gehäusefest fest­ gelegte Schnappfeder aufweist, die zwischen zwei definierten Stellungen umschnappen bzw. umschalten kann, und die unter Umständen sogar von der Membran 29 gebildet sein kann.

Des weiteren kann der Aufnahmeraum für das Schaltglied 4 auch weiter entfernt vom Verzögerungsraum 9 angeordnet und über einen einfachen Druckmittelkanal mit diesem verbunden sein. Die, wie oben erwähnt, durch die Verwendung der Membrane 29 verminderte Gleitreibung zwischen Schaltglied und Führung er­ laubt eine geringe Dimensionierung der Rückstellfeder 39, mithin einen geringen Schaltdruckwert, so daß ein präzises Schaltverhalten erreicht wird.

Claims (16)

1. Zeitabhängig schaltende Schaltvorrichtung, mit der ein Schaltvorgang gegenüber einem vorgegebenen Ausgangssignal zeitverzögert auslösbar ist, mit einem einen Verzögerungsraum (9) bildenden Schaltdruckmittel-Aufnahmeraum (2), in den ein Druckmittel-Füllkanal (3) einmündet, mit einem mit einer Schaltpartie (6) und einer in Druckmittelverbindung mit dem Verzögerungsraum stehenden Druckbeaufschlagungsfläche (8) versehenen Schaltglied (4), das aus einer bei Niederdruckwer­ ten im Verzögerungsraum (9) eingenommenen Ruhestellung in ei­ ne bei Erreichen eines über den Niederdruckwerten liegenden Schaltdruckwertes eingenommenen Arbeitsstellung bewegbar ist, und mit einem Ventil (14), das einen zum Umschalten des Ven­ tils (14) dienenden Betätigungsstößel (10) aufweist, der der Schaltpartie (6) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei in der Ruhestellung des Schaltgliedes (4) zwischen Betätigungs­ stößel (10) und Schaltpartie (6) ein Schaltabstand vorliegt und das Schaltglied (4) beim Umschalten in die Arbeitsstel­ lung unter Überbrückung des Schaltabstandes mit seiner Schaltpartie (6) auf den Betätigungsstößel (10) auftrifft, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (4) in der Ruhe­ stellung mittels wenigstens eines federelastisch beaufschlag­ ten Rastgliedes (35) lösbar gehäusefest verrastet ist, derart daß das Schaltglied (4) bei Erreichen des Schaltdruckwertes im Verzögerungsraum (9) durch ein schlagartiges schnappendes Umschaltverhalten in die Arbeitsstellung umschaltet.

2. Zeitabhängig schaltende Schaltvorrichtung, mit der ein Schaltvorgang gegenüber einem einen vorgegebenen Ausgangs­ signal zeitverzögert auslösbar ist, mit einem Verzögerungs­ raum (9) bildenden Schaltdruckmittel-Aufnahmeraum (2), in den ein Druckmittel-Füllkanal (3) einmündet, mit einem mit einer Schaltpartie (6) und einer in Druckmittelverbindung mit dem Verzögerungsraum (9) stehenden Druckbeaufschlagungsfläche (8) versehenen Schaltglied (4), das aus einer bei Niederdruckwer­ ten im Verzögerungsraum (9) eingenommenen Ruhestellung in ei­ ne bei Erreichen eines über den Niederdruckwerten liegenden Schaltdruckwertes eingenommenen Arbeitsstellung bewegbar ist, und mit einem Ventil (14), das einen zum Umschalten des Ven­ tils (14) dienenden Bestätigungsstößel (10) aufweist, der der Schaltpartie (6) gegenüberliegend angeordnet ist, wobei in der Ruhestellung des Schaltgliedes (4) zwischen Betätigungs­ stößel (10) und Schaltpartie (6) ein Schaltabstand vorliegt und das Schaltglied (4) beim Umschalten in die Arbeitsstel­ lung unter Überbrückung des Schaltabstandes mit seiner Schaltpartie (6) auf den Betätigungsstößel (10) auftrifft, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (4) eine mit ei­ ner Haltepartie gehäusefest festgelegte Schnappfeder auf­ weist, wobei die Ruhestellung und die Arbeitsstellung jeweils von einer von zwei Umklappstellungen der Schnappfeder gebil­ det sind, derart, daß das Schaltglied (4) bei Erreichen des Schaltdruckwertes im Verzögerungsraum (9) durch ein schlagar­ tiges schnappendes Umschaltverhalten in die Arbeitsstellung umschaltet.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer in dem Druckmittel-Füllkanal (3) angeordneten Drossel (19), dadurch gekennzeichnet, daß ein die Drossel (19) umgebender, vor und nach der Drossel (19) in den Füllkanal (3) mündender Bypass- Kanal (46') vorhanden ist, in dem ein in Richtung zum Verzö­ gerungsraum (9) sperrendes Rückschlagventil (43) angeordnet ist.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (19) und der Bypass-Kanal (46') in einer zweckmäßigerweise lösbar am Gehäuse (1) befestigten Drossel­ einrichtung (18) der Schaltvorrichtung angeordnet sind.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (18) eine Befestigungseinrichtung (50) aufweist.

6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß in den Verzögerungsraum (9) eine lösbar verschlossene Zusatzraum-Anschlußöffnung (55) einmün­ det.

7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Druckbeaufschlagungsfläche (8) unmittelbar am Schaltglied (4) selbst angeordnet ist.

8. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer einerseits am Schaltglied (4) und andererseits am Ge­ häuse (1) anliegenden, das Schaltglied (4) in die Ruhelage vorspannenden Rückstellfeder (39), dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder am Grund (33) der zur Führung des Schaltgliedes (4) dienenden Ausnehmung (23) anliegt.

9. Schaltvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, wobei die Rückstellfeder (39) eine Schraubendruckfeder ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (39) schalt­ gliedseitig in einer, insbesondere ringförmigen, Vertiefung (40) einsitzt, wobei die von der Vertiefung (40) umgebene Schaltgliedpartie die Schaltpartie (6) bildet.

10. Schaltvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 oder 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (4) minde­ stens eine Rastvertiefung (34) aufweist, in die in der Ruhe­ stellung mindestens ein sich gehäusefest abstützendes, insbe­ sondere kugelförmiges, Rastglied (35) eingreift.

11. Schaltvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rastvertiefung (34) eine das als Verschiebeteil ausgebildete Schaltglied (4) koaxial mit Bezug zur Verschie­ berichtung (25) umgebende ringförmige Oberflächenvertiefung ist.

12. Schaltvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß sich an die Rastvertiefung (34) eine geringere Tiefe aufweisende ringförmige Übergangsvertiefung (38) in Axial­ richtung koaxial anschließt.

13. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wo­ bei am Schaltglied (4) eine Membrane (29) festgelegt ist, die mit ihrem Umfangsrandbereich (30) gehäusefest befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Schaltglied (4) wegwei­ sende Membranfläche die Druckbeaufschlagungsfläche (8) bil­ det.

14. Schaltvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ventil (14) lösbar am Gehäuse (1) festgelegt ist.

15. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft, mit der das Rastglied (35) federelastisch beaufschlagt wird, einstellbar ist.

16. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft von einer Druckfeder (37) erzeugt wird, die in einer Gehäuse-Quer­ bohrung (36) sitzt und sich einerseits am Rastglied (35) und andererseits an einem gehäusefesten Anschlag abstützt.