DE3903902A1

DE3903902A1 - ELECTRICAL SWITCHING DEVICE

Info

Publication number: DE3903902A1
Application number: DE19893903902
Authority: DE
Inventors: Hubert Strzodka; Walter Wallisch
Original assignee: Imo Industries GmbH
Current assignee: Imo Industries GmbH
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1989-02-10
Publication date: 1990-08-23
Also published as: EP0381939A3; EP0381939A2; JPH02273424A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schalt einrichtung mit mehreren von einem gemeinsamen, meßwert abhängig verstellbaren Betätigungselement betätigbaren Schaltern, insbesondere Mikroschaltern.The invention relates to an electrical switch device with several of a common, measured value depending actuable actuating element Switches, in particular microswitches.

Schalteinrichtungen der vorstehenden Art sind derzeit in der Praxis bekannt. Sie dienen beispielsweise zur Druck überwachung und vermögen entsprechend der Anzahl der Schalter bei verschiedenen Drücken unterschiedliche Stromkreise zu schalten.Switching devices of the above type are currently in known in practice. They are used for printing, for example surveillance and assets according to the number of Switches different at different pressures To switch circuits.

Bei der bekannten Schalteinrichtung sind Mikroschalter in einer Reihe nebeneinander pendelnd angeordnet und werden jeweils von einer Druckfeder gegen einen Winkel gehalten, der von dem Betätigungselement mit zunehmendem Meßdruck von den Mikroschaltern weg bewegbar ist. Ein An schlag sorgt bei jedem Mikroschalter dafür, daß dieser dem Winkel nur über einen begrenzten Weg folgen kann. Kommt der Winkel vom Schaltstift des Mikroschalters frei, dann schaltet dieser.In the known switching device are microswitches arranged in a row next to each other and are each held against an angle by a compression spring held by the actuator with increasing Measuring pressure is movable away from the microswitches. An on Impact ensures that each microswitch can only follow the angle in a limited way. The angle comes from the switching pin of the microswitch free, then this switches.

Bei der bekannten Schalteinrichtung müssen die einzelnen Druckfedern relativ kräftig sein, um die Mikroschalter in Anlage an den Winkel zu halten, zumal die Verschwenk barkeit der Mikroschalter durch die zu ihnen führenden Leitungen erschwert wird. Wenn das Betätigungselement, bei der bekannten Schalteinrichtung eine Bourdon-Feder, drucklos ist, dann verschiebt es die einzelnen Schalter gegen die Kraft der jeweiligen, relativ kräftigen Druck feder, so daß erhebliche Kräfte auf den Schaltstift zu wirken beginnen. Bei Schalteinrichtungen muß jedoch aus geschlossen werden, daß der Schaltstift "überdrückt" wird, also zu großen Kräften ausgesetzt ist.In the known switching device, the individual Compression springs are relatively strong to the microswitch to keep in contact with the angle, especially since the pivoting availability of the microswitches due to the leading to them Lines is difficult. If the actuator, in the known switching device, a Bourdon spring, is depressurized, then it moves the individual switches against the force of the respective, relatively strong pressure spring, so that considerable forces on the switching pin start working. With switching devices, however, must be off be concluded that the switching pin "overpresses" is exposed to great forces.

Gelangt bei Druckaufbau ein Schalter gegen seinen An schlag, so wird der gegen ihn anliegende Winkel nicht mehr von der Druckfeder des jeweiligen Schalters beauf schlagt. Dadurch kommt es zu einer einseitigen Druckbean spruchung des Winkels, die zu Verwindungen führt. Hier durch und durch zahlreiche andere Einflußfaktoren ist die bekannte Schalteinrichtung sehr toleranzempfindlich und ermöglicht selbst bei hoher Fertigungsgenauigkeit nur relativ ungenaue Schaltpunkte.When pressure builds up, a switch moves against its on beat, so the angle against him will not more of the pressure spring of the respective switch strikes. This results in a one-sided pressure bean stress of the angle, which leads to twists. Here is through and through numerous other influencing factors the known switching device very sensitive to tolerance and enables even with high manufacturing accuracy only relatively imprecise switching points.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalt einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit möglichst geringem Aufwand für die einzelnen Schalter sich möglichst genaue Schaltpunkte ergeben.The invention has for its object a switching to design the device of the type mentioned at the beginning, that with the least possible effort for the individual Switch results in switching points that are as accurate as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Betätigung jedes Schalters jeweils ein um einen ge häusefesten Drehpunkt verschwenkbarer Kipphebel vorge sehen ist, daß die Kipphebel sternförmig in einer Ebene angeordnet sind und das Betätigungselement nahe des Zentrums der Kipphebelanordnung gegen diese Kipphebel anliegt.This object is achieved in that to operate each switch one by one ge swivel rocker arm fixed to the house can be seen that the rocker arms are star-shaped in one plane are arranged and the actuator near the Center of the rocker arm assembly against these rocker arms is present.

Durch diese Schalterausbildung ergibt sich ein weit gehend zentrischer Kraftangriff des Betätigungselementes auf die einzelnen Kipphebel. Da das Betätigungselement in etwa zentrisch von den Kipphebeln kraftbeaufschlagt wird, kommt es zu keiner wesentlichen, einseitigen Kraft beanspruchung, wenn einzelne Kipphebel gegen ihren An schlag gelangen und dem Betätigungselement nicht mehr folgen. This switch design results in a wide range going centric force attack of the actuating element on the individual rocker arms. Because the actuator applied approximately centrally by the rocker arms there is no significant, one-sided force stress when individual rocker arms against their on hit and the actuator no longer consequences.

Mit relativ geringem Aufwand läßt sich eine hohe Präzi sion der Schalteinrichtung erreichen, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Kipphebel auf einer Stirnseite eines Prismas angeordnet sind und der Drehpunkt jedes Kipphebels durch eine kreisförmig umlaufende, allen Kipphebeln gemeinsame und aus der Stirnseite des Prismas vorspringende Schneide gebildet ist.High precision can be achieved with relatively little effort sion of the switching device if, according to a advantageous embodiment of the invention, the rocker arm are arranged on an end face of a prism and the pivot point of each rocker arm by a circular revolving, common to all rocker arms and out of the Protruding cutting edge formed on the front side of the prism is.

Eine Anpassung an unterschiedliche Bedingungen ist durch Veränderung der Hebelverhältnisse leicht möglich, wenn die Schneide an einem separaten, auf der Stirnseite des Prismas befestigten Ringkörper vorgesehen ist.An adaptation to different conditions is through Leverage ratios can easily be changed if the cutting edge on a separate, on the front of the Prism-attached ring body is provided.

Die Schalter können sehr fest und an genau festlegbaren Positionen am Prisma angebracht werden, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung das Prisma der Zahl der Kipphebel entsprechend viele Seitenflächen hat und an jeder Seitenfläche jeweils ein Schalter befestigt ist.The switches can be very firm and at precisely definable Positions are attached to the prism if according to a another embodiment of the invention, the prism of the number the rocker arm has a corresponding number of side surfaces and a switch is attached to each side surface is.

Die Kipphebel können besonders weit ins Zentrum des Kraftangriffs reichen, wenn sie zum Zentrum hin, in der Draufsicht gesehen keilförmig ausgebildet sind.The rocker arms can be particularly far into the center of the Force attack is sufficient if it goes to the center, in the Top view are wedge-shaped.

Die Hebelverhältnisse verändern sich durch die Schwenk bewegung der Kipphebel nur unwesentlich, wenn jeder Kipp hebel nahe seines zentralen Endes einen aus seiner Ebene ragenden Betätigungsstift hat, mit dem er gegen das Be tätigungselement anliegt.The lever ratios change due to the swivel The movement of the rocker arms is only insignificant if each rocker lever one out of its plane near its central end protruding actuating pin with which it against the loading actuator element is present.

Die Schaltpunkte der einzelnen Mikroschalter lassen sich auf einfache Weise sehr genau einstellen, so daß eine genau festlegbare Sequenz von Schaltpunkten zu erreichen ist, wenn jeder Kipphebel fluchtend zum Schaltstift des zugeordneten Schalters eine durch eine Gewindebohrung des Kipphebels geschraubte Betätigungsschraube hat. The switching points of the individual microswitches can be adjust very precisely in a simple manner so that a to achieve a precisely definable sequence of switching points is when each rocker arm is aligned with the shift pin of the assigned switch one through a threaded hole of the rocker arm has screwed actuating screw.

Die Kipphebel können auf einfache Weise so vorgespannt sein, daß sie mit ihrem dem jeweiligen Schalter abgewand ten Ende gegen das Betätigungselement anliegen, bis daß sie gegen einen Anschlag gelangen und dann dem Betäti gungselement nicht mehr folgen, wenn gemäß einer vorteil haften Ausgestaltung der Erfindung bei jedem Kipphebel zwischen der Schneide und der Betätigungsschraube eine durch eine Bohrung des Kipphebels in die Stirnfläche des Prismas geschraubte Halteschraube vorgesehen ist, gegen deren Kopf eine Druckfeder abgestützt ist, welche sich mit ihrem anderen Ende auf der dem Schalter abgewandten Seite auf dem Kipphebel abstützt. Durch diese Gestaltung ist sichergestellt, daß die Betätigung des Schalters immer nur aufgrund der relativ geringen Kräfte dieser Druckfeder erfolgt. Ein "Überdrücken" des Schalters ist somit ausgeschlossen.The rocker arms can be biased in a simple manner be that she turned away with her the respective switch th end against the actuator until that they hit a stop and then the actuator no longer follow the supply element if according to an advantage stick embodiment of the invention with each rocker arm between the cutting edge and the actuating screw through a hole in the rocker arm in the end face of the Prism screwed retaining screw is provided against whose head is supported by a compression spring, which is with its other end facing away from the switch Supported side on the rocker arm. Through this design ensures that the switch is actuated always only because of the relatively low forces of this Compression spring. An "overpressing" of the switch is thus excluded.

Das Betätigungselement kann sehr unterschiedlich gestal tet sein. Seine Ausbildung hängt davon ab, welche physi kalische Größe die Schalteinrichtung aktivieren soll. Es könnte sich bei dem Betätigungselement beispielsweise um einen Kolben oder eine Membran, aber auch für den Fall eines temperaturabhängig schaltenden Schaltelementes um einen Bimetallstreifen oder ein anderes Dehnungselement handeln. Wenn die Schalteinrichtung druckabhängig schal ten soll, dann ist eine Ausbildung vorteilhaft, bei der das Betätigungselement eine Bourdon-Feder ist, die an ihrem freien Ende ein gegen die Kipphebel anliegendes Winkelstück aufweist und an der den Kipphebeln gegen überliegenden Stirnfläche des Prismas befestigt ist.The actuator can be very different be. Its training depends on which physi calical size should activate the switching device. It could, for example, the actuator a piston or a membrane, but just in case of a temperature-dependent switching element a bimetallic strip or other expansion element act. If the switching device is pressure-sensitive training is advantageous in which the actuator is a bourdon spring on the free end of one against the rocker arm Has angle piece and against the rocker arms overlying face of the prism is attached.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nach folgend beschrieben. In ihr zeigen die The invention leaves numerous execution possibilities to. To further clarify their basic principle is one of them is shown in the drawing and is after described below. They show in her

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Schalteinrich tung nach der Erfindung, Fig. 1 shows a longitudinal section through a Schalteinrich processing according to the invention,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Schalteinrichtung mit im vorderen Bereich abgetrenntem Betäti gungselement. Fig. 2 is a front view of the switching device with separated in the front area Actuate supply element.

In den Fig. 1 und 2 ist ein massives Prisma 1 ge zeigt, welches im Querschnitt sechseckig ist und ebene Seitenflächen 2, 2 a, 2 b, 2 c, 2 d, 2 e hat. Gegen jede Seitenfläche 2 ist ein als Mikroschalter ausgebildeter Schalter 3, 3 a, 3 b, 3 c, 3 d, 3 e geschraubt.In Figs. 1 and 2, a solid prism 1 is shows ge, which is hexagonal in cross section and planar side surfaces 2, 2 a, 2 b, 2 c, 2 d, 2 e has. A switch 3 , 3 a , 3 b , 3 c , 3 d , 3 e designed as a microswitch is screwed against each side surface 2 .

Auf der in Fig. 1 gesehen rechten Stirnfläche des Pris mas 1 ist ein Ringkörper 4 geschraubt, der eine umlau fende Schneide 5 bildet, auf der Kipphebel 6 schwenkbar gehalten sind. Jeder Kipphebel 6 hat nahe seines freien Endes eine Betätigungsschraube 7, welche in eine Gewin debohrung 8 des Kipphebels 6 geschraubt ist und mit einem Schaltstift 9 des Schalters 3 fluchtet.Seen on the in Fig. 1, right end surface of the Pris mas 1 is screwed a ring body 4 which forms a umlau Fende blade 5, are pivotally supported on the rocker arm 6. Each rocker arm 6 has an actuating screw 7 near its free end, which is screwed into a threaded bore 8 of the rocker arm 6 and aligned with a switching pin 9 of the switch 3 .

Zwischen der Schneide 5 und der Betätigungsschraube 7 hat jeder Kipphebel 6 eine Bohrung 10, durch die eine Halteschraube 11 geführt ist, welche in eine Gewinde bohrung 12 des Prismas 1 führt. Diese Halteschraube 11 hat einen Kopf 13, gegen den sich eine Druckfeder 14 abstützt. Die Druckfeder 14 liegt mit ihrem anderen Ende auf der dem Schalter 3 abgewandten Seite gegen den Kipp hebel 6 an und spannt ihn dadurch zum Schalter 3 hin vor.Between the cutting edge 5 and the actuating screw 7 , each rocker arm 6 has a bore 10 through which a retaining screw 11 is guided, which leads into a threaded bore 12 of the prism 1 . This retaining screw 11 has a head 13 against which a compression spring 14 is supported. The compression spring 14 lies at its other end on the side facing away from the switch 3 against the rocker arm 6 and thereby biases it towards the switch 3 .

Nahe des Zentrums der Kipphebelanordnung haben die einzelnen Kipphebel 6 jeweils einen Betätigungsstift 15, der gegen ein Winkelstück 16 eines Betätigungselementes 17 anliegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Betätigungselement 17 um eine Bourdon- Feder, die auf der der Kipphebelanordnung abgewandten Seite des Prismas 1 am Prisma 1 befestigt ist. Die Fig. 2 läßt erkennen, daß die insgesamt sechs Kipphebel 6, 6 a, 6 b, 6 c, 6 d, 6 e nahe ihres Zentrums keilförmig ausge bildet sind, so daß sie mit ihren Betätigungsstiften 15 bis möglichst nahe des Zentrums reichen.Near the center of the rocker arm arrangement, the individual rocker arms 6 each have an actuating pin 15 which bears against an angle piece 16 of an actuating element 17 . Is in this embodiment are in the actuator 17 about a Bourdon spring which faces away from the rocker arm on the side of the prism 1 at the prism 1 is fixed. Fig. 2 shows that the total of six rocker arms 6 , 6 a , 6 b , 6 c , 6 d , 6 e are wedge-shaped near their center, so that they extend with their actuating pins 15 as close as possible to the center.

Wird das Betätigungselement 17 mit zunehmendem Druck beaufschlagt, dann biegt es sich auf und das Winkelstück 16 beginnt, sich von der ihm zugewandten Stirnfläche des Prismas 1 zu entfernen. Da die Druckfedern 14 die Kipp hebel 6 vorspannen, folgen diese dem Winkelstück 16 so lange, bis jeweils ihre Betätigungsschraube 7 gegen den Schaltstift 9 des zugeordneten Schalters 3 gelangt ist und der Schalter 3 dadurch geschaltet hat. Will man für einen Schalter 3 den Schaltpunkt verändern, dann braucht man nur die Betätigungsschraube 7 mehr oder weniger in die Gewindebohrung 8 zu schrauben. Die Andrückkraft der Kipphebel 6 mit ihren Betätigungsstiften 16 gegen das Betätigungselement 17 kann mittels der Halteschrauben 12 verändert werden. If the actuating element 17 is subjected to increasing pressure, it bends and the angle piece 16 begins to move away from the end face of the prism 1 facing it. Since the compression springs 14 bias the rocker arm 6 , they follow the elbow 16 until their actuating screw 7 has reached the switching pin 9 of the associated switch 3 and the switch 3 has thereby switched. If you want to change the switching point for a switch 3 , then you only need to screw the actuating screw 7 more or less into the threaded bore 8 . The pressing force of the rocker arm 6 with its actuating pins 16 against the actuating element 17 can be changed by means of the retaining screws 12 .

Auflistung der verwendeten BezugszeichenList of the reference symbols used

1 Prisma
2 Seitenfläche
3 Mikroschalter
4 Ringkörper
5 Schneide
6 Kipphebel
7 Betätigungsschraube
8 Gewindebohrung
9 Schaltstift
10 Bohrung
11 Halteschraube
12 Gewindebohrung
13 Kopf
14 Druckfeder
15 Betätigungsstift
16 Winkelstück
17 Betätigungselement 1 prism
2 side surface
3 microswitches
4 ring bodies
5 cutting edge
6 rocker arms
7 actuating screw
8 threaded hole
9 switching pin
10 hole
11 retaining screw
12 threaded hole
13 head
14 compression spring
15 actuating pin
16 elbow
17 actuator

Claims

1. Electrical switching device with a plurality of actuating elements that can be actuated by a common, measured value-dependent actuating switch, in particular microscale, characterized in that for actuating each switch ( 3 ) a rocker arm ( 6 ) pivotable about a housing-fixed pivot is provided in that the rocker arm ( 6 ) are arranged in a star shape in one plane and the actuating element ( 17 ) lies close to the center of the rocker arm arrangement against this rocker arm ( 6 ).

2. Electrical switching device according to claim 1, characterized in that the rocker arms ( 6 ) are arranged on an end face of a prism ( 1 ) and that the pivot point of each rocker arm ( 6 ) by a circular, all rocker arms ( 6 ) common and off protruding cutting edge ( 5 ) is formed on the end face of the prism ( 1 ).

3. Electrical switching device according to claim 2, characterized in that the cutting edge ( 8 ) advise on a sepa, on the end face of the prism ( 1 ) attached ring body ( 4 ) is provided.

4. Electrical switching device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the prism ( 1 ) has the number of rocker arms ( 6 ) correspondingly many side surfaces ( 2 ) and a switch ( 3 ) is attached to each side surface ( 2 ).

5. Electrical switching device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rocker arm ( 6 ) towards the center in the top view see ge are wedge-shaped.

6. Electrical switching device according to at least one of the preceding claims, characterized in that each rocker arm ( 6 ) near its central end has an actuating pin ( 15 ) protruding from its plane, with which it bears against the actuating element ( 17 ).

7. Electrical switching device according to at least one of the preceding claims, characterized in that each rocker arm ( 6 ) aligned with the switching pin ( 9 ) of the associated switch ( 3 ) through a threaded bore ( 8 ) of the rocker arm ( 6 ) screwed actuating screw ( 7 ) Has.

8. Electrical switching device according to at least one of the preceding claims, characterized in that in each rocker arm ( 6 ) between the cutting edge ( 5 ) and the actuating screw ( 7 ) through a bore ( 10 ) of the rocker arm ( 6 ) in the end face of the prism ( 1 ) screwed retaining screw ( 11 ) is provided, against the head ( 13 ) of which a compression spring ( 14 ) is supported, which is supported with its other end on the side facing away from the switch ( 3 ) on the rocker arm ( 6 ).

9. Electrical switching device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 17 ) is a Bourdon spring, which has at its free end against the rocker arm ( 6 ) anlie- ing angle piece ( 16 ) and on which the tilt lever ( 6 ) opposite end face of the prism ( 1 ) is attached.