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Diese Erfindung betrifft einen Druckschalter oder
einen druckgesteuerten, automatischen, elektrischen Trennschalter,
der besonders in Maschinen eingesetzt wird, beispielsweise in Kompressoren, Autoklaven
oder Pumpen, die ein unter Druck stehendes Fluid zuführen können und
von Elektromotoren angetrieben werden.
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Die Veröffentlichung FR 1,355.293 offenbart einen
Druckschalter gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Im Besonderen betrifft die Erfindung
einen Druckschalter, der dazu vorgesehen ist, um die elektrische
Stromversorgung zum Motor zu unterbrechen und das unter Druck stehende
Fluid abzulassen, wenn der Druck einen vorgegebenen Wert überschreitet,
wobei der Druckschalter einen Tragaufbau, eine Membran, die am Tragaufbau
befestigt ist und dem unter Druck stehenden Fluid ausgesetzt wird, elektrische
Kontakte, die am Tragaufbau befestigt und so angeordnet sind, dass
sie sich zueinander und voneinander zwischen einer Stellung, in
der sie eine Stromanspeisung des Motors schließen, und einer Stellung bewegen
können,
in der sie die Stromanspeisung öffnen,
ein von Hand zu betätigendes Steuerelement,
das händisch
zwischen zwei Stellungen bewegbar ist, in denen das Steuerelement
eine Bewegung der elektrischen Kontakte in jene Stellungen verursacht,
in denen der Stromkreis geöffnet
und geschlossen wird, sowie eine Hebeleinrichtung enthält, die
der Membran und den elektrischen Kontakten betriebsmäßig so zugeordnet
ist, dass dann, wenn ein Druck oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts
an die Membran gelegt wird, die Hebeleinrichtung eine Bewegung der
elektrischen Kontakte in die offene Stellung verursacht, wodurch
der Motor angehalten wird.
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Der Druckschalter enthält weiters
ein Ablassventil, das an der Halterung befestigt ist, um es mit der
Quelle des unter Druck stehenden Fluids zu verbinden. Wenn sich
die elektrischen Kontakte in der offenen Stellung befinden, wodurch
der Elektromotor angehalten wird, wird das Ventil in seine offene
Stellung gebracht, um das unter Druck stehende Fluid nach außen abzulassen.
Die Stromversorgungsstufe des Motors kann nur dann in ihren geschlossenen Zustand
zurückgesetzt
werden, um den Motor starten zu können, wenn der Druck dadurch
unter den vorgegebenen Schwellenwert zurückgekehrt ist, dass das Ablassventil
geöffnet
wurde.
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Wenn der Druckschalter auf einem
Kompressor angebracht ist, ist dem Motor üblicherweise ein thermischer
Trennschalter zugeordnet, der dazu dient, um die Stromversorgungsstufe
des Motors bei einer Überhitzung
abzuschalten, beispielsweise infolge einer übermäßigen Stromaufnahme.
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Der Hauptnachteil, den die oben erwähnte Lösung besitzt,
besteht darin, dass die Bedienungsperson nach einem Anhalten des
Motors infolge eines Öffnen
des thermischen Trennschalters instinktiv den Trennschalter in seine
geschlossene Stellung zurücksetzen
kann, ohne dass sie vorher die Stromversorgungsstufe abgetrennt
hat. Dadurch können leicht
Funken entstehen, die oft dazu führen,
dass die Kontakte des Thermoschalters „kleben bleiben", wodurch der Thermoschalter
außer
Betrieb gesetzt wird.
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Um den oben genannten Nachteil zu überwinden,
besteht der Gegenstand der Erfindung in einem Druckschalter, wie
er oben erwähnt
wurde, wobei er dadurch gekennzeichnet ist, dass er einen temperaturempfindlichen
thermischen Trennschalter enthält,
der auf dem Tragaufbau des Druckschalters angebracht und mit der
Stromversorgungsstufe des Motors in Serie geschaltet ist, wobei
er dazu dient, um die Stromversorgungsstufe automatisch zu öffnen, wenn
die Temperatur einen vorgegebenen Wert überschreitet, wobei der Trennschalter
händisch
betätigt
werden kann, um ihn in eine Stellung zurück zu setzen, in der der Stromkreis
geschlossen ist, wobei diese Stellung stabil ist, wenn die Temperatur
unterhalb des vorgegebenen Werts liegt, und wobei der Trennschalter
dem Steuerelement betriebsmäßig so zugeordnet
ist, dass der thermische Trennschalter in seine geschlossenen Stellung
zurückgesetzt
wird, wenn das Steuerelement mit der Hand in jene Stellung bewegt
wird, die zu einer Öffnung
der elektrischen Kontakte führt.
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Die Vorteile sowie weitere Merkmale
des Druckschalters gemäß der Erfindung
werden aus der nun folgenden ausführlichen Beschreibung sowie
im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in
denen zeigt:
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1 eine
teilweise geschnittene, vereinfachte Ansicht eines Druckschalters
gemäß der Erfindung;
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2 bis 4 vereinfachte Ansichten,
in denen die funktionellen Merkmale des Druckschalters in drei verschiedenen
Stellungen dargestellt sind, genauer gesagt zeigt:
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2 den
Druckschalter in der normalen Betriebsstellung;
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3 den
Druckschalter in der Interventionsstellung, in der der thermische
Trennschalter geöffnet
ist; und
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4 den
Druckschalter in jener Stellung, in der der thermische Trennschalter
zurückgesetzt
oder wieder scharf gemacht wurde.
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Der Druckschalter, auf den sich diese
Erfindung bezieht, ist bekannt und im Handel weitläufig erhältlich.
Beispielsweise handelt es sich bei den betreffenden Druckschaltern
um die Einphasen-Druckschalter,
die vom Anmelder unter der Warenbezeichnung NE-MA erzeugt und vertrieben
werden und die in Verbindung mit kleinen Kompressoren mit niedriger
Leistung weitläufig
verwendet werden, die von Einphasen-Elektromotoren angetrieben werden. Selbstverständlich ist
beabsichtigt, dass das Bauprinzip, auf dem die Erfindung beruht,
auch bei anderen Druckschaltern verwendet werden kann, die Funktionen
besitzen, die den Funktionen des oben erwähnten Druckschalters ähnlich sind.
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Wie die Zeichnungen zeigen, enthält der Druckschalter
einen Tragaufbau 1 mit einer Abdeckung 2, der
eine Drucktaste 3 zugeordnet ist, die händisch betätigt werden und zwischen einer
ausgefahrenen EIN-Stellung und einer zurückgezogenen AUS-Stellung schnappen
kann, in denen die Stromversorgungsstufe zu einem Motor M des Kompressors
geschlossen bzw. geöffnet
ist, wie dies später ausführlicher
beschrieben werden soll.
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Dem Tragaufbau 1 ist eine
Membran 4 zugeordnet, die dem Fluiddruck ausgesetzt ist,
wenn der Druckschalter mit der Druckquelle über einen Schraubverbinder 5 verbunden
ist.
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Der Druckschalter verbindet das Stromnetz mit
dem Motor über
einen Anschlussblock 7, der ein erstes Paar 9, 9a sowie
ein zweites Paar 10, 10a von ortsfesten Kontakten
enthält,
sowie über
ein Schlittenelement 13, dem ein erstes Paar 11, 11a und
ein zweites Paar 12, 12a von bewegbaren Kantakten
zugeordnet sind.
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Der Schlitten 13 und die
ihm zugeordneten bewegbaren Kontakte sind zwischen einer Stellung, in
der sie die Stromversorgungsstufe des Motors öffnen, und einer Stellung bewegbar,
in der sie die Stromversorgungsstufe schließen.
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Der Schlitten 13 kann durch
eine händische Betätigung der
Handrücksetztaste 3 in
jene Stellung gebracht werden, in der die elektrischen Kontakte
offen sind. Wenn in der gezeigten Stellung auf die Drucktaste 3 Druck
ausgeübt
wird, erfolgt eine axiale Bewegung des Schlittens und ein Öffnen des
Stromkreises. Wenn die Drucktaste 3 in ihre ausgefahrene Stellung
zurückgekehrt
ist, schließt
der Schlitten 13 durch die Wirkung einer Federeinrichtung
wieder den Stromkreis. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht so
vorgesehen, dass sie auf den bestimmten, oben beschriebenen Aufbau
beschränkt
ist, sondern sie soll alle funktionell äquivalente Lösungen einschließen.
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Dem Schlitten 13 ist betriebsmäßig eine
Federeinrichtung 15 mit einer Schnapphebel-Einrichtung 14 zugeordnet,
die ihrerseits der Membran 4 betriebsmäßig zugeordnet ist. Wenn der
Fluiddruck den Gegendruck überschreitet,
der von einer Gegendruckfeder 6 auf die Membran ausgeübt wird,
verursacht die Hebeleinrichtung 14 eine Bewegung des Schlittens
und der bewegbaren Kontakte in jene Stellung, in der der Stromkreis
offen ist. Gleichzeitig wird ein Luftventil 16 geöffnet, das
mit der Druckquelle verbunden ist, wodurch der Überdruck abgelassen werden
kann.
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Gemäß dem innovativen Merkmal der
Erfindung enthält
der Druckschalter einen thermischen Trennschalter 17, der
mit der Stromversorgungsstufe in Serie geschaltet ist. Dieser Trennschalter
wird typisch von einem temperaturempfindlichen, bistabilen Bimetallstreifen-Trennschalter
gebildet, der so angeordnet ist, um die Stromversorgungsstufe zu öffnen, wenn
die Heizwirkung von jenem Strom den Bimetallstreifen auf einen vorgegebenen
Schwellenwert aufheizt, der durch den Streifen fließt.
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Thermische Bimetall-Trennschalter
sind für sich
bekannt, so dass auf ihre ausführliche
Beschreibung verzichtet werden kann.
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Bei der gezeigten Ausführungsform
enthält der
Trennschalter ein axial bewegbares, stangenarti ges Stellglied 18,
das auf den Streifen wirkt, um ihn in seine geschlossene Stellung
zurückzusetzen,
die stabil ist, wenn die Temperatur des Streifens unter dem vorgegebenen
Schwellenwert liegt.
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Die Stange 18 ist betriebsmäßig der
Drucktaste 3 über
ein Druckelement 19 so zugeordnet, dass, um den thermischen
Trennschalter in seine geschlossene Stellung zurückzusetzen, die Drucktaste 3 in
ihre AUS-Stellung bewegt werden muss, wobei dies zu einer vorbereitenden Öffnung der
elektrischen Kontakte und zu einem Öffnen des Luftventils 16 führt.
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Bei dem hier gezeigten Aufbau verursacht die
Bewegung der Drucktaste 3 in ihre zurückgezogene AUS-Stellung eine
axiale Bewegung der Stange, die den Streifen in seine geschlossene
Stellung drückt.
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Wie bereits erwähnt, zeigt 2 den Druckschalter vereinfacht in seiner
normalen Betriebsstellung, in der sich die bewegbaren Kontakte und
der thermische Trennschalter in jener Stellung befinden, in der
der Stromkreis geschlossen ist.
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3 zeigt
jene Stellung, bei der infolge einer Überhitzung, die beispielsweise
durch eine übermäßige Aufnahme
von elektrischer Energie aufgetreten ist, der thermische Trennschalter
in seine offene Stellung geschnappt ist, wodurch die Stromversorgung
zum Motor unterbrochen wird.
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4 zeigt
jene Stellung, bei der die Bedienungsperson durch eine Betätigung der
Drucktaste 3 die geschlossene Stellung des thermischen
Trennschalters zurückgesetzt
hat, wobei die bewegbaren Kontakte in ihren Stellungen liegen, in
denen der Stromkreis offen ist.
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Um den Motor zu starten, muss die
Drucktaste 3 in ihre ausgefahrene EIN-Stellung zurück gebracht
werden, wobei dies zu einem Schließen der Kontakte führt. Da
die Stange 18 axial nicht mit der Drucktaste verbunden
ist, behält
der thermische Trennschalter seine stabile Stellung bei, in der
der Stromkreis geschlossen ist, nachdem sich die Drucktaste in die
ausgefahrene Stellung bewegt hat.
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Es sei darauf hingewiesen, dass mit
Hilfe der oben erwähnten
Merkmale der Druckschalter gemäß der Erfindung
den wichtigen Vorteil erreicht, dass sichergestellt wird, dass der
thermische Trennschalter nicht zurückgesetzt werden kann, wenn
der Stromkreis geschlossen ist. Da die Bewegung der Drucktaste 3 in
ihre AUS-Stellung sowohl ein Ablassen der Druckluft im Kopf des
Kompressors als auch ein Abschalten des Motors bewirkt, wird weiters
ein Starten des Motors unter Last (wenn der Kopf unter Druck steht)
verhindert. Schließlich
wird aus den oben er wähnten
Gründen
der Motor daran gehindert, dass er ungeschützt arbeitet. Dieses Merkmal
ist besonders wichtig, da die Bedienungsperson im Allgemeinen eine
Beschädigung
oder ein Verkleben des thermischen Trennschalters optisch nicht überprüfen kann. Dadurch,
dass der thermische Trennschalter im Druckschalter enthalten ist,
werden auch händische Vorgänge beseitigt,
die mit dem Einbau von kommerziellen thermischen Trennschaltern
in das Anschlusskabel des Motors verbunden sind.
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Selbstverständlich bleibt die Grundlage
der Erfindung gleich, wobei Einzelheiten im Aufbau gegenüber der
Beschreibung und den Zeichnungen weit abgeändert werden können, die
nur an Hand eines nicht einschränkenden
Beispiels erfolgten, wie dies in den angeschlossenen Ansprüchen festgelegt ist.