DE69737054T2 - Auf Fluid-Druck ansprechender Schalter - Google Patents

Auf Fluid-Druck ansprechender Schalter Download PDF

Info

Publication number
DE69737054T2
DE69737054T2 DE69737054T DE69737054T DE69737054T2 DE 69737054 T2 DE69737054 T2 DE 69737054T2 DE 69737054 T DE69737054 T DE 69737054T DE 69737054 T DE69737054 T DE 69737054T DE 69737054 T2 DE69737054 T2 DE 69737054T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
disc
snap
movable contact
pressure
contact element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69737054T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69737054D1 (de
Inventor
George Mansfield Verras
Daniel North Providence Morin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sensata Technologies Massachusetts Inc
Original Assignee
Sensata Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sensata Technologies Inc filed Critical Sensata Technologies Inc
Publication of DE69737054D1 publication Critical patent/DE69737054D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69737054T2 publication Critical patent/DE69737054T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/24Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/24Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
    • H01H35/26Details
    • H01H35/2657Details with different switches operated at substantially different pressures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/24Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
    • H01H35/34Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow actuated by diaphragm

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Description

  • Diese Erfindung betrifft allgemein elektrische Schalter und insbesondere Schalter, bei denen Federscheibenelemente verwendet werden, welche sich zwischen entgegengesetzt gewölbten, konvexen und konkaven Konfigurationen bewegen und welche beim Auftreten ausgewählter Bedingungen, beispielsweise des Fluiddrucks, betätigt werden.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Herkömmliche auf Bedingungen ansprechende Schalter weisen einen Kontaktarm auf, der zwischen einer ersten und einer zweiten Schalterposition beweglich ist, wobei er zu einer Schalterposition vorgespannt ist. Ein schalenförmiges Schnappscheibenelement, das zwischen entgegengesetzt gewölbten konvexen und konkaven Konfigurationen beweglich ist, ist bereitgestellt, um den Kontaktarm, ansprechend auf das Auftreten ausgewählter Temperatur- oder Druckbedingungen in einer überwachten Zone, in die andere Schalterposition zu bewegen, wodurch, ansprechend auf diese Bedingungen, ausgewählte Steuerfunktionen ausgeführt werden. Ein Beispiel eines Schalters dieses Typs ist in US-A-4 581 509, das auf den Erwerber der vorliegenden Erfindung übertragen wurde, dargestellt und beschrieben.
  • Dieser Schaltertyp wird nun, abgesehen von anderen Anwendungen, in Kraftfahrzeugumgebungen, wie Klimaanlagen-Kompressorsystemen, weit verbreitet verwendet. Beispielsweise besteht in einem solchen System ein Bedarf daran, einen Schalter bereitzustellen, um das System vor einem übermäßig hohen Druck zu schützen. Zusätzlich besteht ein Bedarf daran, einen Schalter bereitzustellen, um das System vor einem Verlust der Freon- und Schmiermittelbeschickung und einer sich daraus ergebenden Beschädigung des Kompressors zu schützen. Beide Schalter sind typischerweise in dem Kompressorgehäuse montiert und überwachen die Hochdruckseite des Systems. Ein Schalter mit zwei Funktionen ist in US-A-4 757 165, das auch auf den Erwerber der vorliegenden Erfindung übertragen wurde, dargestellt und beschrieben, und er bietet Schutz vor einem zu hohen sowie einem zu kleinen Druck. Beim letztgenannten Patent ist ein normalerweise offener elektrischer Schalter angrenzend an eine erste und eine zweite Scheibe, die vertikal ausgerichtet sind, angebracht, wobei die Scheiben dafür ausgelegt sind, sich beim Auftreten ausgewählter Bedingungen von einer gewölbten Konfiguration zu einer entgegengesetzt gewölbten Konfiguration zu bewegen. Die erste Scheibe ist an einem ersten Scheibensitz angeordnet und weist eine normalerweise konkave Oberflächenkonfiguration auf, die dem Schalter zugewandt ist. Die erste Scheibe weist eine zentral angeordnete Öffnung auf, durch die sich ein Bewegungsübertragungsstift zwischen einem beweglichen Kontaktarm des elektrischen Schalters und der zweiten Scheibe, die auf einem zweiten Scheibensitz angeordnet ist, erstreckt. Die zweite Scheibe weist eine normalerweise konvexe Oberflächenkonfiguration auf, die dem Schalter zugewandt ist und an einem Druck-Kraft-Wandler angebracht ist, der dafür eingerichtet ist, die zweite Scheibe zu einer Reaktionsfläche auf einem schwimmenden Ring, der zwischen den beiden Scheiben angeordnet ist, zu bewegen. Die erste Scheibe ist dafür eingerichtet, ihre Krümmung umzukehren, nachdem sie zunehmenden Drücken eines ausgewählten ersten Pegels ausgesetzt wurde, um den Schalter zu betätigen, und die zweite Scheibe ist dafür eingerichtet, ihre Krümmung umzukehren, nachdem sie zunehmenden Drücken eines ausgewählten höheren Pegels ausgesetzt wurde, um die Betätigung des Schalters aufzuheben.
  • Eine andere Funktion, die vom Druckpegel der hohen Seite der Klimaanlage abhängt, ist die Betätigung eines Gebläses bei Drücken oberhalb eines bestimmten Pegels. Die Funktion der Betätigung des Gebläses und der Schutz vor hohen und niedrigen Drücken sind in dem in 1 dargestellten Schalter aus dem Stand der Technik, in dem eine erste Scheibeneinrichtung 12, die einen ersten Stapel 14 mehrerer Scheiben aufweist, auf einem beweglichen ersten Scheibensitzelement 16 montiert ist, das eine zentral angeordnete Öffnung aufweist, kombiniert. Ein erster Bewegungsübertragungsstift 18 erstreckt sich durch die Öffnung von dem Scheibenstapel und ist dafür eingerichtet, in einen ersten beweglichen Kontaktarm 20 einzugreifen, der durch einen zweiten röhrenförmigen Bewegungsübertragungsstift 22 in Eingriff und außer Eingriff mit einem zweiten beweglichen Kontaktarm 21 eines Gebläsebetätigungsschalters beweglich ist, wobei die normalerweise konkave Seite der Scheiben 14 dem ersten beweglichen Kontaktarm 20 zugewandt ist. Eine zweite Scheibeneinrichtung 24 mit einem zweiten Scheibenstapel 26 ist auf einer Seite 28 eines zweiten beweglichen Scheibensitzelements 30 angebracht, das auch eine zentral angeordnete Öffnung aufweist, durch die sich der erste und der zweite Bewegungsübertragungsstift erstrecken. Der zweite Bewegungsübertragungsstift 22 erstreckt sich zwischen dem zweiten Scheibenstapel 26 und ist dafür eingerichtet, in einen dritten beweglichen Kontaktarm 32 eines Kompressorbetätigungsschalters einzugreifen, wobei die normalerweise konkave Seite der Scheiben 26 dem dritten beweglichen Kontaktarm zugewandt ist. Der dritte bewegliche Kontaktarm 32 ist in und außer Eingriff mit einem vierten beweglichen Kontaktarm 34 beweglich. Eine dritte Scheibeneinrichtung 36, die eine einzige Scheibe 38 aufweist, ist an einem dritten unbeweglichen Scheibensitzelement 40 angebracht, das in Eingriff mit einer Seite des zweiten beweglichen Scheibensitzelements 30 steht, welches dem zweiten Scheibenstapel entgegengesetzt ist, wobei die normalerweise konkave Seite der einzelnen Scheibe 38 dem dritten und dem vierten Kontaktarm zugewandt ist. Das zweite bewegliche Scheibensitzelement 30 ist mit einem Bewegungsübertragungsabschnitt 42 versehen, der in und außer Eingriff mit dem vierten beweglichen Kontaktarm 34 beweglich ist.
  • Wenn der Systemdruck auf einen ersten Pegel ansteigt, schnappt die dritte Scheibeneinrichtung 36 infolge der durch eine Membran (nicht dargestellt), die erste Scheibeneinrichtung 12, das erste Scheibensitzelement 16, die zweite Scheibeneinrichtung 24 und das zweite Scheibensitzelement 30 übertragenen Kraft, wodurch ermöglicht wird, dass die Bewegungsübertragungsfläche 42 des zweiten Scheibensitzelements den vierten beweglichen Kontaktarm 34 in elektrischen Eingriff mit dem dritten beweglichen Kontaktarm 32 bewegt, um den Kompressor zu betätigen, wie durch unterbrochene Linien 44 angegeben ist. Das Bewegungsübertragungselement 18 wird gleichzeitig nach unten bewegt, so dass es eng an den beweglichen Arm 20 angrenzt, wie durch die unterbrochene Linie 46 dargestellt ist. Eine weitere Erhöhung des Systemdrucks (Drucks auf der hohen Seite) führt dazu, dass die erste Scheibeneinrichtung 12 schnappt, wodurch bewirkt wird, dass das erste Bewegungsübertragungselement 18 den ersten beweglichen Arm 20 in Eingriff mit dem zweiten beweglichen Kontaktarm 21 vorspannt, um die Gebläseschaltung zu betätigen, wie durch unterbrochene Linien 48 dargestellt ist. Eine Erhöhung des Systemdrucks auf einen dritten höheren Pegel bewirkt, dass die zweite Scheibeneinrichtung 24 schnappt, so dass das zweite Bewegungsübertragungselement 22 den dritten beweglichen Kontaktarm 32 außer elektrischem Eingriff mit dem vierten beweglichen Kontaktarm 34 bewegt, wodurch die Betätigung des Kompressors aufgehoben wird, wie durch unterbrochene Linien 50 angegeben ist.
  • Diese letztgenannte Vorrichtung weist, wenngleich sie ein wünschenswertes Merkmal bereitstellt, das in der Kombination der Steuerung der Betätigung des Kompressors und des Gebläses in einer einzigen Vorrichtung besteht, mehrere Beschränkungen auf. Eine solche Beschränkung betrifft die Paare beweglicher Kontaktarme. Das Einrücken und Ausrücken elektrischer Kontakte, die an den jeweiligen beweglichen Kontaktarmen angebracht sind, welche sich in die gleiche Richtung bewegen, um die jeweiligen elektrischen Schaltungen einzuschalten und auszuschalten, führt zu einem geringen oder keinem Wischen von Kontakten bei einem verhältnismäßig niedrigen Niveau der Kontaktkraft zwischen diesen elektrischen Kontakten, welche gewöhnlich von Vorrichtung zu Vorrichtung inkonsistent ist. Eine andere Beschränkung betrifft die Einrichtungen, die verwendet werden, um die erforderlichen Kraftniveaus zum Betätigen der Schalter bereitzustellen. Das heißt, dass zum Erreichen der erforderlichen Kraftniveaus mehrere Scheiben übereinander gestapelt werden, um sowohl das Gebläse auszulösen als auch das Ausschalten der Kompressorfunktionen bei hohen Drücken zu bewirken. Es müssen spezielle Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden, wenn gestapelte Scheiben verwendet werden, um ein Kaltschweißen der Scheiben aneinander zu verhindern und die Reibung zwischen benachbarten Scheiben zu minimieren.
  • In US-A-4 853 504 ist ein druckempfindlicher elektrischer Schalter vorgestellt, der zwei Paare elektrischer Kontakte aufweist, die durch mehrere Schnappscheiben betätigt werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten druckempfindlichen elektrischen Schalter bereitzustellen, bei dem eine Schnappscheibe verwendet wird, wodurch die vorstehend erwähnten Beschränkungen des Stands der Technik überwunden werden.
  • Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen solchen Schalter bereitzustellen, bei dem das Einrücken und Ausrücken von Kontakten mit einem Wischen zwischen den Oberflächen der ein Paar bildenden Kontakte bewirkt wird, um Oxidschichten an den Oberflächen der Kontakte zu durchbrechen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen solchen Schalter bereitzustellen, der eine vorhersehbare, konsistente Kontaktkraft zwischen ein Paar bildenden elektrischen Kontakten aufweist.
  • Kurz gesagt, hat gemäß der Erfindung ein Fluiddruckschalter eine flexible Membran, um zwischen dem Fluiddruck und einem Schaltmechanismus durch einen beweglichen Druck-Kraft-Wandler zu vermitteln. Der Wandler greift in eine erste Schnappscheibe ein, deren normalerweise konkave Fläche einem zugeordneten beweglichen Kontaktarm zugewandt ist, wobei die Scheibe auf einer Seite eines ersten beweglichen Tragelements angebracht ist, und wobei eine zweite Schnappscheibe, deren normalerweise konvexe Fläche einem zugeordneten beweglichen Kontaktarm zugewandt ist, auf der entgegengesetzten Seite des ersten beweglichen Tragelements und in Eingriff mit einer Verstärkerfläche an einem zweiten beweglichen Tragelement angebracht ist. Eine dritte Schnappscheibe, deren normalerweise konkave Fläche einem zugeordneten beweglichen Kontaktarm zugewandt ist, ist auf der entgegengesetzten Seite des zweiten beweglichen Tragelements angeordnet. Ein erster Bewegungsübertragungsstift erstreckt sich zwischen der ersten Scheibe und einem ersten beweglichen Kontaktarm eines Gebläsebetätigungsschalters. Der erste Bewegungsübertragungsstift erstreckt sich durch Öffnungen im ersten beweglichen Tragelement und der zweiten Scheibe und ist durch die Bohrung eines zweiten röhrenförmigen Bewegungsübertragungsstifts gleitfähig aufgenommen. Der erste bewegliche Kontaktarm bewegt sich in und außer Eingriff mit einem ortsfesten Kontakt. Der zweite Bewegungsübertragungsstift erstreckt sich zwischen der zweiten Scheibe und dem zweiten beweglichen Kontaktarm eines Kompressorbetätigungsschalters durch eine Öffnung im zweiten beweglichen Träger. Der zweite bewegliche Kontaktarm bewegt sich in und außer elektrischem Eingriff mit einem ortsfesten Kontakt. Wenn der Systemdruck bis auf einen ersten minimalen Pegel ansteigt, schnappt die dritte Scheibe in eine konvexe Konfiguration, die den beweglichen Kontaktarmen zugewandt ist, wodurch ermöglicht wird, dass sich der erste und der zweite bewegliche Träger zu den beweglichen Kontaktarmen bewegen, wobei das zweite Bewegungsübertragungselement den zweiten beweglichen Kontaktarm in Eingriff mit seinem zugeordneten ortsfesten Kontakt vorspannt, wodurch die Kompressorschaltung betätigt wird. Wenn ein zweiter höherer Systemdruckpegel erreicht wird, schnappt die erste Scheibe in eine konvexe Konfiguration, die den beweglichen Kontaktarmen zugewandt ist, und überträgt eine Bewegung durch den ersten Bewegungsübertragungsstift, um den ersten beweglichen Kontaktarm in Eingriff mit seinem zugeordneten ortsfesten Kontakt vorzuspannen und den Gebläsebetätigungsschalter zu schließen. Falls der Systemdruckpegel einen dritten maximalen Pegel erreicht, schnappt die zweite Scheibe in eine konkave Konfiguration, die den beweglichen Kontaktarmen zugewandt ist, wodurch ermöglicht wird, dass sich der zweite bewegliche Träger und der zweite Bewegungsübertragungsstift unter dem Einfluss der Federwirkung des zweiten beweglichen Arms zurückbewegen, um den Kompressorbetätigungsschalter auszuschalten.
  • Gemäß einem Merkmal der Erfindung bewegen sich beide beweglichen Kontaktarme in und außer Eingriff mit ortsfesten Kontakten, wodurch eine Wischwirkung bereitgestellt wird, um jegliche Oxidschichten zu durchbrechen, welche sich leicht an den Kontaktflächen aufbauen. Eine konsistente hohe Kontaktkraft wird durch die Kraftverstärkungsflächen des Druck-Kraft-Wandlers und am zweiten beweglichen Tragelement erhalten.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kombiniert eine vereinfachte Version des Schalters den Gebläsebetätigungsschalter und den Hochdruck-Unterbrechungsschalter, worin der zweite Träger ortsfest ist und die dritte Scheibe fortgelassen ist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Andere Aufgaben, Vorteile und Einzelheiten des druckempfindlichen Schalters gemäß dieser Erfindung erscheinen in der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug auf die Zeichnung nimmt.
  • Es zeigen:
  • 1 eine teilweise schematische Schnittansicht eines Abschnitts eines druckempfindlichen elektrischen Schalters aus dem Stand der Technik, welcher das Betätigen zweier diskreter elektrischer Schaltungen steuert,
  • 2 eine Schnittansicht eines druckempfindlichen elektrischen Schalters, der gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung hergestellt ist, und
  • 3 eine Schnittansicht eines druckempfindlichen elektrischen Schalters, der gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung hergestellt ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Mit Bezug auf 2 sei bemerkt, dass ein gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung hergesellter Fluiddruckschalter 100 ein Gehäuseelement 112 mit einem Fluidkopplungsabschnitt 112a zum Anbringen an einer zu überwachenden Fluiddruckquelle aufweist. Das Gehäuseelement 112 weist eine in einer Wand 112c ausgebildete Öffnung 112b auf, wodurch das Eintreten von Fluid in eine Druckkammer 112d in herkömmlicher Weise ermöglicht wird. Das distale Ende 112e einer Seitenwand 112f des Gehäuseelements 112 ist, beispielsweise durch Quetschen, an einem sich radial erstreckenden Flansch 114a einer Basis 114 angebracht. Die Basis 114 definiert eine Schalterkammer 114b, in der ein erster elektrischer Schalter 116 bzw. ein zweiter elektrischer Schalter 118 untergebracht sind. Der erste Schalter 116 weist einen ersten beweglichen Kontaktarm 116a auf, der freitragend am Anschluss 116b angebracht ist und einen beweglichen Kontakt 116c trägt, der für eine Bewegung in Eingriff mit einem ortsfesten Kontakt 116d, der am Anschluss 116e angebracht ist, und außer Eingriff mit diesem ausgelegt ist. Der zweite Schalter 118 weist einen zweiten beweglichen Kontaktarm 118a auf, der freitragend am Anschluss 118b angebracht ist und einen beweglichen Kontakt 118c trägt, der für eine Bewegung in Eingriff mit einem ortsfesten Kontakt 118d, der am Anschluss 118e angebracht ist, und außer Eingriff mit diesem ausgelegt ist.
  • Eine erste Scheibeneinrichtung 120 weist eine Schnappscheibe 120a auf, die auf einer ersten Seite eines ersten beweglichen Scheibenträgers 122 am Scheibensitz 120b befestigt ist. Die Schnappscheibe 120a ist zwischen entgegengesetzt gewölbten konkaven und konvexen Konfigurationen mit einer normalerweise konkaven Fläche, die (wie dargestellt) einem zugeordneten beweglichen Kontaktarm 116a des ersten elektrischen Schalters 116 zugewandt ist, beweglich. Ein erster Bewegungsübertragungsstift 120c, der aus einem geeigneten Material, wie Keramik, besteht, erstreckt sich von der Scheibe 120a durch ein Öffnungsloch 122a des beweglichen Scheibenträgers 122 und durch Öffnungen in einer zweiten Scheibeneinrichtung 124 zum beweglichen Kontaktarm 116a und zum beweglichen Schalterarm 118a, wie erörtert wird. Die zweite Scheibeneinrichtung 124 weist eine Schnappscheibe 124a auf, die am Scheibensitz 124b auf einer zweiten Seite des ersten beweglichen Scheibenträgers 122 entgegengesetzt zur Anbringungsscheibe 120a der ersten Seite angebracht ist. Die Schnappscheibe 124a ist zwischen entgegengesetzt gewölbten konkaven und konvexen Konfigurationen mit einer normalerweise konvexen Fläche, die (wie dargestellt) einem zugeordneten beweglichen Kontaktarm 118a zugewandt ist, beweglich. Die Scheibe 124a ist mit einem zentral angeordneten Öffnungsloch 124d versehen, das den Bewegungsübertragungsstift 120c aufnimmt. Ein zweiter beweglicher Scheibenträger 126 ist auf der fern vom ersten Scheibenträger 122 befindlichen Seite der Scheibe 124a angeordnet. Der zweite bewegliche Scheibenträger 126 weist einen ringförmigen Reaktionsring 126a, der dafür eingerichtet ist, in die Scheibe 124a einzugreifen, und eine zentral angeordnete Öffnung mit einer Bewegungsübertragungsstift-Hülse 126b, die sich davon abwärts von der Scheibe 124a fort erstreckt, auf. Ein zweiter Bewegungsübertragungsstift 124c in Form eines Röhrchens, der aus einem geeigneten Material, wie Keramik, besteht, ist in der Hülse 124b gleitfähig angeordnet und erstreckt sich zwischen der Scheibe 124a und dem zweiten beweglichen Kontaktarm 118a. Der Bewegungsübertragungsstift 120c ist gleitfähig innerhalb des röhrenförmigen Bewegungsübertragungsstifts 124c angeordnet, wobei die jeweiligen Stifte unabhängig voneinander beweglich sind.
  • Eine dritte Scheibeneinrichtung 128 weist eine Schnappscheibe 128a auf, die an einem festen Scheibensitz 128b angebracht ist. Die Schnappscheibe 128a ist zwischen entgegengesetzt gewölbten konkaven und konvexen Konfigurationen, wobei eine normalerweise konkave Fläche (wie dargestellt) einem zugeordneten beweglichen Kontaktarm 118a zugewandt ist, beweglich. Der feste Scheibensitz 128b ist in einer unteren Wand eines schalenförmigen festen Tragelements 130 mit einer Seitenwand 130b und einem Öffnungsloch 130a in der unteren Wand zum gleitfähigen Aufnehmen der Hülse 124b versehen. Eine ringförmige Unterlegscheibe 132 ist am distalen freien Ende der Seitenwand 130b angeordnet. Das schalenförmige Tragelement 130 und die Unterlegscheibe 132 bilden eine feste, starre Umhüllung, welche die beweglichen Träger und Scheiben aufnimmt. Ein Druck-Kraft-Wandler 134 weist einen Nabenabschnitt auf, der eine Druckaufnahmefläche 134a definiert, die in einer Öffnung 132a der Unterlegscheibe 132 aufgenommen ist. Ein Kraftausübungsring 120d ist auf einer der Kraftausübungsfläche 134a entgegengesetzten Seite des Wandlers 134 ausgebildet und dafür eingerichtet, eine Kraft auf die erste Scheibeneinrichtung 120 auszuüben, die dem Fluiddruck des in der Druckkammer 112d aufgenommenen Fluids entspricht. Eine flexible Membran 136 dient als eine Grenzfläche zwischen dem Fluidmedium mit dem Fluiddruck und der Scheibeneinrichtung und Schaltern und ist auf der Unterlegscheibe 132 und der Druckaufnahmefläche 134a aufgenommen. Eine geeignete elastomere Dichtung 138 ist zwischen der Membran 136 auf der Unterlegscheibe 132 und einer darüber liegenden Fläche 112g des Gehäuses 112 angeordnet.
  • Wenn der Druck des Systems ansteigt, wird eine Kraft durch die Membran 136 auf den Wandler 134 ausgeübt. Eine vorgewählte Druckerhöhung bewirkt, dass die Scheibe 128a schnappt, wodurch ermöglicht wird, dass sich der Wandler 134 und die beweglichen Träger 122, 126 zusammen mit dem Bewegungsübertragungsstift 124c bewegen, um den Schalter 118 zu schließen, d.h. der bewegliche Kontakt 118c bewegt sich in Eingriff mit dem ortsfesten Kontakt 118d, wobei der Kontakt 118c auf dem ortsfesten Kontakt 118d entlangstreicht, wenn der bewegliche Arm 118a gebogen wird. Der Schalter 118 ist zur Verbindung mit dem Kompressor einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage eingerichtet. Wenngleich sich der Bewegungsübertragungsstift 120c auch zum beweglichen Arm 116a hin bewegt, überträgt er noch keine Bewegung auf den beweglichen Arm 116a. Wenn der Fluiddruck weiter ansteigt, schnappt die Scheibe 120a, wobei ihre Bewegung auf den beweglichen Kontaktarm 116a übertragen wird, um den Schalter 116 zu schließen, wobei der bewegliche Kontakt 116c auf dem ortsfesten Kontakt 116d entlangstreicht, wenn sich der bewegliche Arm 116a biegt. Der Schalter 116 ist zum Anschluss an eine Gebläseschaltung eingerichtet. Eine fortgesetzte Erhöhung des Drucks bis auf einen vorgewählten hohen Druckpegel bewirkt, dass die Scheibe 124a schnappt, wodurch ermöglicht wird, dass sich der bewegliche Kontakt 118c infolge der normalerweise offenen Kontaktvorspannungen des beweglichen Kontaktarms 118a, der nicht mehr eine entgegengesetzte Kraft vom Bewegungsübertragungsstift 124c empfängt, außer Eingriff mit dem ortsfesten Kontakt 118d bewegt. Dies führt zu einer Entspannung des Kompressors.
  • Wenn der Fluiddruck abfällt, werden die Kontakte in der entgegengesetzten Abfolge betätigt.
  • Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in 3 dargestellt. Der Schalter 200 gemäß der zweiten Ausführungsform betätigt, ebenso wie der Schalter 100 gemäß der ersten Ausführungsform, zwei getrennte elektrische Schaltungen, gemäß der zweiten Ausführungsform ist der zweite Schalter 118' jedoch im Gegensatz zum normalerweise offenen zweiten Schalter 118 aus 2 normalerweise geschlossen. Der Schalter 200 weist, wie gemäß der vorhergehenden Ausführungsform, eine erste Scheibeneinrichtung 120 bzw. eine zweite Scheibeneinrichtung 124 auf, es ist jedoch an der unteren Wand 130c' ein ringförmiger Reaktionsring 126a ausgebildet, der ortsfest ist. Die Hülse 130d' nimmt den zweiten röhrenförmigen Bewegungsübertragungsstift 124c gleitfähig auf. Das Gehäuseelement 112 wird durch Biegen des distalen freien Endes 112e der Seitenwand 112f über den Flansch 114a' der Basis in der gleichen Weise wie gemäß der Ausführungsform aus 2 an der Basis 114' befestigt. Die anderen Elemente des Schalters 200 gleichen jenen in der Ausführungsform aus 2 und brauchen nicht wiederholt zu werden.
  • Wie vorstehend in der Ausführungsform aus 3 erwähnt wurde, ist der zweite Schalter 118' normalerweise geschlossen. Eine Kraft wird in der gleichen Weise wie in der Ausführungsform aus 2 durch die Membran 136 auf den Wandler 134 ausgeübt, und wenn der Druck auf den ersten vorgewählten Pegel ansteigt, wird die Kraft auf die Scheiben übertragen, wodurch bewirkt wird, dass die Scheibe 120a schnappt, wodurch der erste Schalter 116 betätigt wird und bewirkt wird, dass der bewegliche Kontakt 116c in Eingriff mit dem ortsfesten Kontakt 116d gelangt. Wenn der Druck auf den vorgewählten oberen Pegel zunimmt, schnappt die Scheibe 124a, wodurch der Schalter 118' entspannt wird und bewirkt wird, dass sich der bewegliche Kontakt 118c außer Eingriff mit dem ortsfesten Kontakt 118d bewegt. Wenn der Druck abnimmt, werden die Schalter in der umgekehrten Abfolge betätigt.
  • Wenn sie in einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage verwendet wird, ist die Kompressorschaltung der Klimaanlage normalerweise geschlossen und die Gebläseschaltung normalerweise offen. Demgemäß wird der Kompressor normalerweise in Eingriff gebracht, wenn die Klimaanlage eingeschaltet wird. Das Gebläse wird durch den Schalter 116, unabhängig vom Schalter 118, zyklisch ein- und ausgeschaltet. Ein fortgesetztes Erhöhen des Drucks bis auf einen vorgewählten Pegel bewirkt, dass die Scheibe 124a schnappt und dadurch die Stromversorgung der Klimaanlage unterbricht.
  • Der verbesserte Schalter gemäß der Erfindung macht einen dritten Bewegungsübertragungsstift überflüssig, auf den sich im Stand der Technik verlassen wird, und die Verwendung der Kraftausübungsflächen 120d und 126a stellt die erforderliche Kraftverstärkung bereit, um die Verwendung einer einzigen Scheibe in jeder der Scheibeneinrichtungen zu ermöglichen, um vorhersehbare hohe Kraftniveaus bereitzustellen, welche die Streichbewegung der beweglichen Kontakte 118c, 116c auf den jeweiligen ortsfesten Kontakten 118d, 116d bereitstellen, wodurch ein verbesserter Betrieb erzielt wird, indem Verunreinigungen, wie beispielsweise Oxidschichten, die sich auf den Kontaktflächen leicht bilden, durchbrochen werden.
  • Demgemäß werden durch die Erfindung eine erste und eine zweite diskrete elektrische Schaltung durch einen ersten und einen zweiten Schalter mit hohen Kontaktkräften gesteuert, um mögliche Probleme zu umgehen, die durch Vibrationen hervorgerufen werden, die normalerweise in Kraftfahrzeugumgebungen auftreten und die ein gewünschtes Wischen von Kontakten aufweisen, um durch Verunreinigungen, wie Oxidschichten an der Oberfläche der Kontakte, zu brechen. Ein Druck-Kraft-Wandler und Schnappscheibenanordnungen sind zwischen einem ortsfesten Träger und einem ortsfesten Ringelement angeordnet, wobei sich eine Fläche des Druck-Kraft-Wandlers durch die Öffnung im ringförmigen Element erstreckt. Eine flexible Membran und eine Dichtung sind über das ringförmige Element geklemmt, um eine streng steuerbare Druckmesseinheit bereitzustellen.
  • Es sei bemerkt, dass, wenngleich spezielle Ausführungsformen des beschriebenen druckempfindlichen Schalters mit einer Mehrfachschaltung gemäß der Erfindung zur Erläuterung der Erfindung beschrieben wurden, die Erfindung alle Modifikationen und Entsprechungen der offenbarten Ausführungsformen einschließt, die innerhalb des Schutzumfangs der anliegenden Ansprüche liegen.

Claims (7)

  1. Druckempfindlicher elektrischer Schalter (100, 200) zum Steuern einer ersten und einer davon getrennten zweiten elektrischen Schaltung, ansprechend auf ausgewählte Druckpegel, mit: einem Gehäuse mit einem oberen Endabschnitt und einem unteren Endabschnitt, wobei ein erster und ein zweiter Satz elektrischer Kontakte (116, 118) im unteren Endabschnitt des Gehäuses montiert sind, wobei jeder Satz ein ortsfestes Kontaktelement (116d, 118d) und ein bewegliches Kontaktelement (116a, 118a) aufweist, wobei jedes bewegliche Kontaktelement in Eingriff mit dem jeweiligen ortsfesten Kontaktelement und aus diesem heraus beweglich ist, wobei das zweite bewegliche Kontaktelement ein dadurch verlaufendes Öffnungsloch aufweist, einer Fluidaufnahmeöffnung (112b), die im oberen Endabschnitt des Gehäuses ausgebildet ist, einem beweglich montierten Druck-Kraft-Wandler (134) mit einer Druckaufnahmefläche auf einer Seite des Wandlers und einer Kraftübertragungsfläche auf einer entgegengesetzten Seite des Wandlers, einer flexiblen Membran (136), die zwischen der Öffnung und der Druckaufnahmefläche des Wandlers angeordnet ist, einem Tragring (122) mit einem Außenrandabschnitt mit einem ersten oberen Scheibensitz (120b) und einem zweiten unteren Scheibensitz (154b), die auf entgegengesetzten Seiten davon ausgebildet sind, wobei der Ring eine dadurch verlaufende zentral angeordnete Öffnung (122a) aufweist, einer ersten Schnappscheibe (120), die zwischen entgegengesetzt gewölbten Konfigurationen beweglich ist, welche auf dem ersten oberen Scheibensitz (120b) des Rings aufgenommen ist und in Eingriff mit der Kraftübertragungsfläche des Wandlers steht, einer zweiten Schnappscheibe (124), die zwischen entgegengesetzt gewölbten Konfigurationen beweglich ist, welche auf dem zweiten unteren Scheibensitz (124b) des Rings aufgenommen ist, wobei die zweite Schnappscheibe ein dadurch verlaufendes zentral angeordnetes Öffnungsloch (124c) aufweist, einem Trägerelement (126), das in dem Gehäuse angeordnet ist und eine zentral angeordnete Öffnung mit einer sich davon erstreckenden Bewegungsübertragungsstift-Hülse (126b, 130d') aufweist, wobei eine Reaktionsfläche auf dem Trägerelement in Eingriff mit der zweiten Schnappscheibe ausgebildet ist, und einem ersten und einem zweiten Bewegungsübertragungsstift (120c, 124c), wobei der zweite Bewegungsübertragungsstift (124c) eine dadurch verlaufende Bohrung aufweist und gleitfähig in der Bewegungsübertragungsstift-Hülse (126b, 130d') des Trägerelements aufgenommen ist und sich zwischen der zweiten Schnappscheibe (124) und dem zweiten beweglichen Kontaktelement (118a) erstreckt, wobei sich der erste Bewegungsübertragungsstift (120c) von der ersten Schnappscheibe (120) durch die Öffnung des Rings und die Öffnungslöcher der zweiten Schnappscheibe (124) und des zweiten beweglichen Kontaktelements (118a) zum ersten beweglichen Kontaktelement (116a) erstreckt.
  2. Druckempfindlicher elektrischer Schalter nach Anspruch 1, wobei das Tragelement (126) fest in dem Gehäuse montiert ist.
  3. Druckempfindlicher elektrischer Schalter nach Anspruch 1, weiter aufweisend: eine dritte Schnappscheibe (128), wobei die dritte Schnappscheibe ein dadurch verlaufendes zentral angeordnetes Öffnungsloch aufweist, und einen dritten Scheibensitz, der in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei das Tragelement (126) beweglich montiert ist und eine untere Fläche aufweist, wobei die dritte Schnappscheibe auf dem dritten Scheibensitz in Eingriff mit der unteren Fläche des Tragelements montiert ist.
  4. Druckempfindlicher elektrischer Schalter nach Anspruch 1, wobei die entgegengesetzt gewölbten Konfigurationen konvex und konkav sind, welche jeweils einem zugeordneten beweglichen Kontaktelement zugewandt sind, und die erste Schnappscheibe (120) eine normalerweise konkave Konfiguration aufweist, die dem ersten beweglichen Kontaktelement zugewandt ist, und die zweite Schnappscheibe (124) eine normalerweise konvexe Konfiguration aufweist, die dem zweiten beweglichen Kontaktelement zugewandt ist.
  5. Druckempfindlicher elektrischer Schalter nach Anspruch 4, wobei der erste Satz elektrischer Kontakte (116) normalerweise offen ist und der zweite Satz elektrischer Kontakte (118) normalerweise geschlossen ist.
  6. Druckempfindlicher elektrischer Schalter nach Anspruch 3, wobei die dritte Schnappscheibe (128) eine normalerweise konvexe Konfiguration aufweist, die dem zweiten beweglichen Kontaktelement zugewandt ist.
  7. Druckempfindlicher elektrischer Schalter nach Anspruch 6, wobei der erste und der zweite Satz elektrischer Kontakte (116, 118) normalerweise offen sind.
DE69737054T 1996-10-01 1997-10-01 Auf Fluid-Druck ansprechender Schalter Expired - Lifetime DE69737054T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US724202 1996-10-01
US08/724,202 US5814779A (en) 1996-10-01 1996-10-01 Fluid pressure responsive electric switch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69737054D1 DE69737054D1 (de) 2007-01-18
DE69737054T2 true DE69737054T2 (de) 2007-09-20

Family

ID=24909464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69737054T Expired - Lifetime DE69737054T2 (de) 1996-10-01 1997-10-01 Auf Fluid-Druck ansprechender Schalter

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5814779A (de)
EP (1) EP0834893B8 (de)
JP (1) JPH10112248A (de)
KR (1) KR100447476B1 (de)
DE (1) DE69737054T2 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6091034A (en) * 1999-09-17 2000-07-18 Texas Instruments Incorporated Low cost fluid pressure responsive electric switch having increased longevity
US6595051B1 (en) * 2000-06-08 2003-07-22 Chandler Systems, Inc. Fluid level sensing and control system
US6596951B1 (en) 2002-05-17 2003-07-22 Sherwood-Templeton Coal Company, Inc. Snap disc pressure switch
US6740828B1 (en) 2003-08-08 2004-05-25 Claudio R. Dacal Arm and safety switch
CN100593831C (zh) * 2005-06-23 2010-03-10 王正宗 充气产品的气压开关
CN100468596C (zh) * 2005-07-07 2009-03-11 王正宗 充气产品的气压开关的缓冲装置
US7256361B1 (en) * 2006-12-27 2007-08-14 Su-Yun Lee Pressure switch
WO2009032973A2 (en) * 2007-09-07 2009-03-12 Pacific Scientific Company Pneumatic fire detector
US7779701B2 (en) 2008-06-02 2010-08-24 Sensata Technologies, Inc. Pressure sensor apparatus

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1172133B (it) * 1981-12-04 1987-06-18 Texas Instruments Italia Spa Perfezionamento negli interuttori o commutatori elettrici azionati a bimetallo ad una o piu' temperature di intervento
US4581509A (en) * 1984-07-20 1986-04-08 Texas Instruments Incorporated Features of a condition responsive switch
US4747165A (en) * 1986-09-02 1988-05-31 Limbach Karl A Belt and buckle
US4757165A (en) * 1986-12-23 1988-07-12 Texas Instruments Incorporated Dual condition responsive electrical switch
JPH07101583B2 (ja) * 1987-07-02 1995-11-01 株式会社不二工機製作所 二動作形圧力スイッチ
JPH07114094B2 (ja) * 1987-07-23 1995-12-06 株式会社不二工機製作所 三動作形圧力スイッチ
US4794214A (en) * 1987-10-28 1988-12-27 Texas Instruments Incorporated Fluid pressure responsive electrical switch
FR2628885B1 (fr) * 1988-03-15 1990-08-24 Jaeger Dispositif de commande de mises en service successives de charges
US4948931A (en) * 1989-04-17 1990-08-14 Therm-O-Disc, Incorporated Combined pressure cutoff and pressure relief valve

Also Published As

Publication number Publication date
EP0834893B8 (de) 2008-12-31
KR19980032418A (ko) 1998-07-25
EP0834893A2 (de) 1998-04-08
US5814779A (en) 1998-09-29
EP0834893A3 (de) 2000-11-08
DE69737054D1 (de) 2007-01-18
KR100447476B1 (ko) 2004-12-14
JPH10112248A (ja) 1998-04-28
EP0834893B1 (de) 2006-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69737054T2 (de) Auf Fluid-Druck ansprechender Schalter
EP0618603B1 (de) Mikroschalter
DE102019125453A1 (de) Temperaturabhängiger Schalter
DE2917557C2 (de) Wärmeschutzschalter
DE3521478A1 (de) Druckschalter
DE69724501T2 (de) Umgossener Datenbus mit integriertem Schalter
DE3738075A1 (de) Stromkreissteuervorrichtung und verfahren zum betaetigen derselben
DE10104438B4 (de) Mehrpoliger Sicherheitsabschalter mit einem Drucksensor
DE3114256C2 (de) Temperaturabhängiger Schalter
CH658744A5 (de) Druckschalter mit einer laengs einer fuehrung beweglichen taste.
DE3336469C2 (de)
DE3235649C2 (de) Thermostatschalter
EP3616224A1 (de) Relais
DE2619837B2 (de) Schnappschalter
DE69825351T2 (de) Druckbetätigter Öffner-Schalter
DE2919778A1 (de) Schnappscheibenbetaetigter druckschalter
DE3821425C1 (de)
DE2600599B2 (de) Temperaturabhaengiges schaltgeraet
DE19525313C2 (de) Mehrpoliger Sicherheitsabschalter
DE3240231C1 (de) Pressostat
DE2625821A1 (de) Schalteinrichtung
DE2842620A1 (de) Auf druck ansprechende schalterbetaetigungsvorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung
DE2749615C2 (de) Von der umgebenden Temperatur abhängiges elektrisches Schaltgerät
EP0024920B1 (de) Schnappschalter
EP0449058B1 (de) Elektrischer Schnappschalter, insbesondere Mikroschalter

Legal Events

Date Code Title Description
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: SENSATA TECHNOLOGIES, INC., ATTLEBORO, MASS., US

8364 No opposition during term of opposition