DE69211955T2

DE69211955T2 - Druckschalter mit einem handbetätigten Sicherheitsmikroschalter

Info

Publication number: DE69211955T2
Application number: DE69211955T
Authority: DE
Inventors: Ennio Omati; Marco Omati
Original assignee: Ma Ter Srl
Current assignee: Ma Ter Srl
Priority date: 1991-11-15
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2012-10-02
Also published as: EP0542695A3; DE69211955D1; IT1252296B; EP0542695B1; ITMI913049A0; ES2091447T3; ATE140101T1; EP0542695A2; ITMI913049A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Berührungsdruckschalter einschließlich eines manuell zu betätigenden Sicherheitsschalters.
Bekanntlich werden zur Messung von Druckveränderungen in einem Fluidum sogenannte Druckschalter verwendet die eine Metallmembran umfassen die, um eine geeignete Dichtigkeit zu gewährleisten, entlang ihres Umfanges um die ringförmige Kante einer Kappe heiß abgedichtet wird.
Dieses heiße Abdichten der Metallmembran bewirkt folglich Veränderungen der mechanischen Eigenschaften der Membran mit einer daraus folgenden Veränderung ihres Elastizitätsverhaltens, was eine Veränderung des Schwellenwertes der Membran bewirkt.
Ein weiterer Nachteil folgt aus der Tatsache, daß die Stößelvorrichtung, die zum Betreiben der Kontakte bereitgestellt ist, ebenfalls mittels heißer Abdichtung an der Membran befestigt ist, was weitere Veränderungen des mechanischen Verhaltens der Baugruppe mit einem weiteren Rückgang der Genauigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit des Druckschalters bewirkt.
Noch ein weiterer Nachteil von Druckschaltern der oben erwähnten Art nach dem Stand der Technik ist, daß diese Druckschalter nach dem Stand der Technik nicht flexibel im Betrieb sind, was bedeutet, daß sie keine schnelle und leichte Veränderung der Betriebsschwellenwerte zulassen, weshalb ein Benutzer eine große Vielfalt an Druckschaltern im Lagerbestand aufbewahren muß.
Aus EP-A-0 058 409 ist ein Druckschalter bekannt, der einen Bodenkörper umfaßt, der eine Kammer festlegt, die mit einem zu steuernden Fluidum verbunden ist, und der über ein Element, das einen Blatt- oder Reedkontakt trägt, mit einer oberen Kappe verbunden ist, wobei diese Kammer von einer Membran abgeschlossen wird, die mit einem abdichtenden O-Ringelement ausgerüstet und mit einer Stahlmembran verbunden ist, die eine Stößelvorrichtung besitzt, die direkt auf dieser letzten Membran ausgebildet ist und auf ein Scheibenelement wirkt, das durch eine erste Gegenspannfeder dagegen gedrückt wird und zumindest auf einen blatt- oder reedartigen Kontakt wirkt, der von diesem kontakttragenden Ringelement getragen wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Entsprechend ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme zu überwinden, indem ein Berührungsdruckschalter bereitgestellt wird, einschließlich eines von Hand zu betätigenden Mikroschalters, der eine perfekte Dichtigkeit der Membran gestattet, ohne daß irgendwelche heißen Abdichtungen durchgeführt werden müssen, um nicht das Elastizitätsverhalten der Membran ungewollt zu verändern, wobei eine sehr große Genauigkeit und Gleichmäßigkeit des Betriebs sichergestellt wird.
Innerhalb des Bereiches des oben erwähnten Ziels ist es ein Hauptgegenstand der Erfindung, einen solchen Berührungsdruckschalter bereitzustellen, in dem die Stößelvorrichtung direkt auf der Membran ausgeführt ist, ohne daß zusätzliche Bauteile verwendet werden, die möglicherweise das Elastizitätsverhalten der Membran verändern.
Noch ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines solchen Berührungsdruckschalters, dessen Betriebsschwellenwerte schnell und einfach verändert werden können, und der folglich in einem sehr großen Anwendungsbereich eingesetzt werden kann, wobei er einen sehr sicheren und verläßlichen Betrieb sicherstellt.
Im Einklang mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die oben erwähnten Ziele und Gegenstände, ebenso wie noch weitere Gegenstände, die hierin folgend deutlicher werden, durch einen Berührungsdruckschalter einschließlich eines manuell zu betätigenden Mikroschalters erreicht, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er einen Bodenkörper umfaßt, der eine Kammer festlegt, die mit einem zu steuernden Fluidum verbunden ist, und der über ein Ringelement, das einen Blatt- oder Reedkontakt trägt, mit einer oberen Kappe verbunden ist, wobei diese Kammer von einer Membran abgeschlossen wird, die mit einem abdichtenden O-Ringelement ausgerüstet und mit einer Stahlmembran verbunden ist, die eine Stößelvorrichtung besitzt, die direkt auf dieser letzten Membran ausgebildet ist und auf ein Scheibenelement wirkt, das durch eine erste Gegenspannfeder dagegen gedrückt wird und zumindest auf einen blatt- oder reedartigen Kontakt wirkt, der von diesem kontakttragenden Ringelement getragen wird, wobei außerdem ein von Hand zu betätigender Sicherheitsmikroschalter bereitgestellt wird, der mit einem Stiftelement zusammenwirkt, das sich von dieser Unterlegscheibe aus erstreckt.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Kennzeichen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden hierin folgend aus der folgenden detaillierten Offenbarung einer bevorzugten, wenn auch nicht ausschließlichen Ausführungsform derselben deutlicher werden, die auf dem Weg eines veranschaulichenden, aber nicht einschränkenden Beispiels in den Abbildungen der beigefügten Zeichnungen veranschaulicht wird, worin:
Abbildung 1 eine perspektivische, schematische Exposionsansicht ist, die den Berührungsdruckschalter einschließlich eines manuell zu betätigenden Mikroschalters im Einklang mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Abbildung 2 den Druckschalter im Querschnitt entlang einer Vertikalebene zeigt; und
Abbildung 3 eine seitliche Draufsicht ist, die den betreffenden Druckschalter veranschaulicht.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Unter Bezugnahme auf die Bezugsziffern der Abbildungen der beigefügten Zeichnungen umfaßt der Berührungsdruckschalter einschließlich eines manuell zu betätigenden oder wieder in Bereitschaft zu versetzenden Mikroschalters im Einklang mit der vorliegenden Erfindung, die allgemein mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet wurde, einen unteren Körper 2, der in seinem Inneren eine Kammer 3 festlegt, die mit einer Einlaßleitung 4 verbunden ist, die wiederum mit einem Bereich verbunden ist, worin das Fluidum gespeichert ist, dessen Druck gesteuert werden soll.
Mit dem unteren Körper 2 ist durch das Einfügen eines Ringelementes 6, das einen Blatt- oder Reedkontakt trägt, eine obere Kappe 5 verbunden, wobei diese Kappe bezüglich dieses unteren Körpers 2 durch einen äußeren Metallkantenbereich 7 festgehalten wird.
Genauer wird die Kammer 3 durch eine Gummimembran 10 abgeschlossen, die an ihrem Umfang mit einem O-Ringelement 11 versehen ist, das für Dichtigkeit gegen das Fluidum sorgt. Die Gummi- oder Silikongummimembran 10 ist mit einer Metallmembran 12 verbunden, und zvar einer Membran aus rostfreiem Stahl, die durch ein Sicherheitsringelement 13 in ihrer vorgegebenen Position gehalten wird, das zwischen dem Ringelement 6, das den Reedkontakt trägt, und dieser Membran so angebracht ist, daß es entlang des Umfanges eine Schließkraft bereitstellt.
Dasselbe Sicherheitsringelement 13 hindert darüber hinaus die Membran 12 daran verformt oder zerstört zu werden, wenn der Druckschalter durch Betätigen des Paßstiftelementes 25 verstellt werden muß.
Wie gezeigt, ist die Metallmembran 12 in ihrem zentralen Bereich mit einer Stößelvorrichtung 15 versehen, die direkt aus dieser Membran 12 ausgeformt ist, zum Beispiel mit Hilfe von mechanischen Preßvorgängen, und die in Achsrichtung auf ein Unterlegscheibenelement 20, das gleitend innerhalb der Kappe 5 geführt wird, wirkt oder dieses beeinflußt.
Wie des weiteren gezeigt ist, wird das Unterlegscheibenelement 20 durch eine erste Gegenspannfeder 21 gedrückt oder gegengespannt, die zwischen diesem Unterlegscheibenelement und einer Einstelschraube 22 wirkt, welch letztere rotierend in ein mit einem Gewinde versehenes Loch 23 greift, das in der Kappe ausgebildet ist.
Darüber hinaus ist ein Schaftelement 25 bereitgestellt, das sich von diesem Unterlegscheibenelement aus erstreckt und in ein Führungsloch 26 greift, das in Achsrichtung in dieser Einstelschraube 22 gebildet ist, und zwischen dieser Einstelschraube und der Feder 21 ist ein gleitendes Element 27 angeordnet.
Das Unterlegscheibenelement 20 wirkt auf die Reedkontakte 30, die auf den kontakttragenden Scheiben 6 (siehe Abbildungen 1 und 2) bereitgestellt sind, und die eine C-förmige Anordnung aufweisen, wobei ein unbeweglicher Kontakt 31 davon hervorragt, der von der Kappe aus nach außen ragt, wohingegen auf die beiden federnd beweglichen Arme 30a und 30b Stiftelemente 35 wirken, die auf der Unterlegscheibe 20 bereitgestellt sind und in diese Kontakte greifen.
In diesem Zusammenhang sollte klar sein, daß es durch eine Veränderung des Berührungspunktes der Stiftelemente 35 mit den Stiftelementen 30a und 30b möglich wird, einen unterschiedlichen Grad der Verschiebung der Reedkontakte zu erhalten was zu der Möglichkeit führt, diese Kontakte umzukehren. Genauer werden die Reedkontakte über einem Berührfeld auf eine gewünschte Form zugeschnitten, um ein Reedelement bereitzustellen, das am Druckpunkt eine gewünschte Beweglichkeit aufweist, und darüber hinaus zu ermöglichen, daß die Reedkontakte mit Hilfe von Schrauben aufeinander zu bewegt werden können.
Wie gezeigt, wirken die Reedkontakte 30a und 30b mit entsprechenden unbeweglichen Kontakten zusammen, die mit der Bezugsziffer 36 bezeichnet sind, welche die Verbindung zu äußeren unbeweglichen Kontakten 37 herstellen, die von der Kappe hervorstehen.
Darüber hinaus ist ein Sicherheitsmikroschalter bereitgestellt, der bei 40 dargestellt ist, vorzugsweise von der Art eines von Hand zu betätigenden oder wieder in Bereitschaft zu versetzenden Typs, der mit Hilfe einer Lagerplatte 41, die zum Beispiel aus Ryton hergestellt wurde, mit der Kappe verbunden ist, und der mit einem kleinen Hebel 42 versehen ist, der auf den Druckknopf 43 des Mikroschalters wirkt, und in den ein Stiftelement 44 greift, das mit der Unterlegscheibe verbunden ist.
In diesem Fall ist es auch möglich, einen weiten Einstebereich für den Mikroschalter zu erhalten, also einen weiten Bereich der Betriebsschwelle, der durch Bereitstellung eines Schlitzes durch die kleine Platte ermöglicht wird, der eine Verschiebung im Uhrzeigersinn ermöglicht, oder dies kann, falls gewünscht, ermöglicht werden, indem die Betriebsstellung mit Hilfe einer mit einer entsprechenden Gegenspannfeder versehenen Schraube verändert wird.
Es sollte darüber hinaus hervorgehoben werden, daß es auch möglich ist, an dem von Hand zu betätigenden oder wieder in Bereitschaft zu versetzenden Element elastische Gegenspannfedern bereitzustellen, die eine schnelle und einfache Veränderung der auf den manuell zu betätigenden Hebel sowie auf den Antriebshebel 42 ausgeübten Betätigungskraft gestatten.
Die oben offenbarte Anordnung gestattet innerhalb eines sehr weiten Bereiches die beliebige Einstellung aller Betriebsschwellenwerte des Druckschalters, indem Einstellschuben 22 betätigt werden, die die Position der Reedkontakte und der antreibenden Stiftelemente beeinflussen.
Darüber hinaus ist es auch möglich eine zweite Gegenspannfeder bereitzustellen, die direkt auf die Gummimembran wirkt die an dem mit 3 bezeichneten Punkt angeordnet werden kann.
Aus der obigen Offenbarung sollte deutlich werden, daß diese Erfindung das gesteckte Ziel und die beabsichtigten Gegenstände vollständig erreicht.
Insbesondere muß die Tatsache hervorgehoben werden daß eine Berührungsdruckschalteranordnung einschließlich eines Sicherheitsmikroschalters bereitgestellt wurde, die eine perfekte Dichtigkeit bezüglich des zu steuernden Fluidums gestattet, ohne daß heiße Abdichtvorgänge eingesetzt wurden, und die des weiteren die Einstellung aller Kalibrierwerte innerhalb weiter Bereiche zuläßt.
Offensichtlich kann der betreffende Druckschalter auch mit einem Betriebs- oder Ein/Aus-Mikroschalter ausgestattet werden.
Bei der Verwirklichung der Erfindung sind die verwendeten Materialien, sofern sie für den beabsichtigten Einsatz geeignet sind, sowie die davon abhängigen Abmessungen und Formen je nach den Anforderungen beliebig.

Claims

1. Ein Berührungsdruckschalter (1) einschließlich eines manuell zu betätigenden Mikroschalters (40), umfassend einen unteren Körper (2), der eine Kammer (3) festlegt, die mit einer zu steuernden Flüssigkeit verbunden ist, und über ein Ringement (6), das einen Blatt- oder Reedkontakt (30) trägt, mit einer oberen Kappe (5) verbunden ist, wobei diese Kammer (3) von einer Membran (10) abgeschlossen wird, die mit einem abdichtenden O-Ringelement (11) ausgerüstet und mit einer Stahlmembran (12) verbunden ist, mit einer Stößelvorrichtung (15), die direkt auf dieser letzten Membran (12) ausgeführt ist und auf ein Scheibenelement (20) wirkt, das durch eine erste Gegenspannfeder (21) dagegen gedrückt wird und zumindest auf einen blatt- oder Reedartigen Kontakt (30) wirkt, der von diesem kontakttragenden Ringelement (6) getragen wird, wobei ferner ein von Hand zu betätigender Sicherheitsmikroschalter (40) bereitgestellt ist, der mit einem Stiftelement (44) zusammenwirkt, das sich von dieser Unterlegscheibe (20) aus erstreckt.

2. Ein Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schalter ein Sicherheitsringelement (13) umfaßt, das zwischen diesem Ringement (6), das diesen Blatt- oder Reedkontakt (30) trägt, und dem Rand dieser Stahlmembran (12) angeordnet ist, um diese Stahlmembran (12) an ihrem Rand festzuhalten.

3. Ein Druckschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses O-Ring-Dichtungselement (11) in einem Stück mit dieser Membran (10) geformt ist.

4. Ein Druckschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses kontakttragende Ringelement (6) einen im wesentlichen C-förmigen Reedkontakt (30) trägt und mit einem unbeweglichen Kontakt (31) ausgerüstet ist, der nach außen hervorspringt und in einem Zwischenbereich dieser Reedkontaktelemente (30) angebracht ist.

5. Ein Druckschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner Stiftelemente (35) umfaßt, die von dieser Unterlegscheibe (20) hervorstehen und angepaßt sind, mit einem vorgegebenen Bereich der elastisch beweglichen Teilstücke (30a, 30b) dieser Reedkontaktelemente (30) zusammenzuwirken.

6. Ein Druckschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Berührungspunkt eines dieser Stiftelemente (35) auf diesen Reedkontaktelementen (30) verändert werden kann, um die Verschiebung der Reedkontaktelemente (30) zu verändern.

7. Ein Druckschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Reedkontaktelement (30) auf eine vorgegebene Form über einem Berührfeld zugeschnitten ist, um das Blatt mit einer vorgegebenen Beweglichkeit an seinem Druckpunkt zu versehen.

8. Ein Druckschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner bei diesen Reedkontaktelementen (30) unbewegliche Kontaktelemente (31) umfaßt, die mit weiteren Kontakten verbunden sind, die von dieser Kappe (5) vorstehen.

9. Ein Druckschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Sicherheitsmikroschalter (40) des manuell zu betätigenden oder wieder betriebsbereit zu machenden Typs ein Ein/Aus-Mikroschalter ist.

10. Ein Druckschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Sicherheitsmikroschalter (40) auf einer Ryton-Platte (41) gelagert ist, die durch Schrauben an dieser Kappe befestigt ist.

11. Ein Druckschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Sicherheitsmikroschalter (40) eingestellt werden kann, indem diese Platte (41) durch eine Winkelverschiebung eingestellt wird, die man erhält, indem man einen Schlitz durch diese Platte (41) für eine Verschiebung im Uhrzeigersinn bereitstellt, oder mit Hilfe einer Schraube, die mit einer Gegenspannfeder oder einem anderen gleichwertigen Element ausgerüstet ist.

12. Ein Druckschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gegenspann- oder Gegendruckfeder (21) auf eine Einstelschraube (22) wirkt, die in ein mit einem Gewinde versehenes Loch (23) eingreift, das in dieser Kappe (5) ausgebildet ist.

13. Ein Druckschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Gleitelement (27) umfaßt, das zwischen der ersten Gegendruck- oder Gegenspannfeder (21) und dem Ende der Einsteschraube (22) angeordnet ist.

14. Ein Druckschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner eine zweite Gegenspann- oder Gegendruckfeder umfaßt, die auf die Membran (10) des O-Ringelementes wirkt.

15. Ein Druckschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Sicherheitsmikroschalter (40) des manuell wieder betriebsbereit zu machenden oder zu betätigenden Typs mit einer elastischen Vorrichtung zur Einstellung des Auslösearms dieses Sicherheitsmikroschalters (40) versehen ist.