DE7239684U - Druckschalter - Google Patents

Description

Druckschalter

Die Neuerung betrifft einen Druckschalter mit einem druckbeauischlagten Hubglied, das von einer dem Druck entgegenwirkenden Feder belastet ist und durch das ein elektrischer Schalter betätigbar ist.

Solche Druckschalter werden beispielsweise verwendet, um die Pumpe eines Hydrauliksystems beim Erreichen eines maximalen Druckes auszuschalten. Sobald jedoch der Druck in dem Hydrauliksystem einen bestimmten unteren Wert unterschreitet, schaltet der Druckschalter die Pumpe selbsttätig wieder ein. Zwischen dem Aussehaltpunkt und dem Wiedereinschaltpunkt muß ein bestimmter Abstand sein, um ein ständiges Ein- und Ausschalten zu vermeiden. Es muß also ein Ausschalten bei einem genau definierten maximalen Druck erfolgen und ein Wiedereinschalten bei einem ebenso genau definierten Mindestdruck. Es bietet Schwierigkeiten, Schalter für weit auseinanderliegende Schaltpunkte zu schaffen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckachalter der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß ein den

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elektrischen Schalter betätigender Schalthub bei durch eine vorgespannte Feder genau definierten, stark unterschiedlichen Ausachalt- und Wiedereinschaltdrüclr^ejn erfolgt«

Neuerungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein erstes Hubglied unter dem Einfluß des Druckes gegen einen Anschlag beweglich ist, daß in dem ersten Kubglied ein zweites Hubglied von geringerer druckbeaufschlagter Fläche abdichtend beweglich ist, an dem die vorgespannte Feder angreift und das mit einem Anschlag unter dem Einfluß der Feder und gegen die Wirkung des Druckes an dem ersten Hubglied anliegt, und daß ein elektrischer Schaltermechanismus durch einen gegen den Druck erfolgenden Hub des ersten Hubgliedes in einem Sinne und durch einen mit dem Druck gegen die Feder erfolgenden Hub des zweiten Hubgliedes im anderen Sinne betätigbar ist.

Die Hubglieder können Balgen oder Membranen sein. Eine vorteilhafte Ausbildung der Neuerung besteht darin, daß das erste Hubglied ein Kolben ist, daß das zweite Hu.bglied von einem Stößel gebildet wird, der in dem Kolben abdichtend geführt und auf seiner Stirnseite ebenfalls von dem Druck beaufschlagt ist und der mit \em Anschlag an der federseitigen Stirnseit e des Kolbens anliegt, und daß der elektrische Schaltermechanismus bistabil und durch zwei im Abstand voneinander an dem Stößel angebrachte Anschläge im ein- bzw·. ausschaltenden Sinne betätigbar ist.

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Unter dem Einfluß des Druckes wird der Kolben gegen die Wirkung der Fedsr gegen den Anschlag bewegt. Der Stößel liegt zunächst kraftSchlussig mit seinem Anschlag an der federseitigen Stirnseite des Kolbens an. Dieser Zustand herrscht, wenn der Druck den vorgeschriebenen Mindestdruck überschreitet, das Produkt aus Druck und Kolben- plus StöBelfläche also größer ist als die Vorspannkraft der Feder. Bei einem weiteren Druckanstieg wird schließlich das Produkt aus Druck und Stößelfläche, also der Fläche der von dem Dru3k beaufschlagten Stirnseite des Stößels, größer als die Vorspannkraft der Feder. Der Stößel hebt dann mit seinem Anschlag von der Stirnseite des Kolbens ab und führt einen Hub aus. Man kann eine verhältnismäßig weiche aber auf die gewünschte Kraft vorgespannte Feder verwenden, so daß der Hub des Stößels in einem relativ kleinen Druckbereich erfolgt. Durch den Stößel wird mit einem Anschlag desselben der bistabile elektrische Schaltermechanismus im z.B. ausschaltenden Sinne betätigt.

Dieser Zustand bleibt nun erhalten, auch wenn der Druck wieder unter den Maximaldruck absinkt. Dann kommt zwar der Stössel mit seinem Anschlag wieder auf der federseitigen Stirnseite des Kolbens zum Aufsitzen. Der Schalter bleibt jedoch wegen seiner bistabilen Schalteigenschaften in dem durch den ersten Anschlag hervorgerufenen Schaltzustand. Eine Änderung tritt erst ein, wenn der Druck unter den Mindestdruck absinkt, bei welchem die Vorspannkraft der Feder den auf die Qesamtfläche von Kolben und Stößelstirnseite wirkenden Druck zu überwinden vermag. Jetzt hebt der Kolben von seinem Anschlag ab und bewegt sich mit samt dem Stößel so, daß durch den zweiten an dem Stößel angebrachten Anschlag der bistabile elektrische Schaltermechanismus im z.B. einschaltenden Sinne betätigt wird.

Bei der neuerungsgemäßen Anordnung wird durch eine einzige vorgespannte Feder Einschalt- und Aus3chaltpunkt genau definiert, wobei die"·Unterschiedlichen Drücke im Einschalt- und Ausschaltpunkt durch unterschiedliche Flächen bestimmt sind. Bei Erreichen des Einschalt- bzw. Ausschaltpunktes kann ein schneller Schalthub vorgenommen werden, so daß Einschalt- und Ausschaltpunkt mit hoher Genauigkeit definiert werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in den Abbildungen dargestellt und im folgenden beschrieben:

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Druckschalter.

Fig. 2 zeigt eine Einzelheit "X" aus Fig, 1 in vergrössertem Maßstab.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Ebeno A-B von Fig. 1.

Ein Gehäuse 10 ist durch eine Zwischenwand 12 in zwei Kammern 14 und 16 unterteilt. Das Gehäuse 10 enthält einen kappenförmigen Oberteil 18 und einen topffönnigen Unterteil 20. In die Stirnseite des Unterteils 20 ist ein Druckanschlußstück 22 eingesetzt. Das Druckanschlußstück 22 enthält einen Gewindenippel 24- mit einem Druckanschlußkanal 26. Es ragt mit einem mit Außengewinde versehenen Ansatz 28 durch einen Durchbrach in der Stirnseite des Gehäu_oeunterteils 20 in die Kaiser 14. Der Ansatz 28 enthält eine Zylinderbohrung, in welche ein Exnsatzstük 30 eingesetzt ist. Dieses Einsatzstück 30 weist einen radialen äußeren Flanschteil 32 auf, der an einer Schulter 34 der Zylinderbohrung zur Anlage kommt. Es ist weiterhin an dem Einsatzstück 30 ein radialer innerer Flancch 36 vorgesehen, welcher einen Anschlag für einen in f.em Einsatzstück 30 gleitenden Kolben 38 bildet. Der Druckanschlußkanal 26 mündet in der Zylinderbohrung unterhalb des Kolbens 38. In den Kolben 38 ist ein Stößel 40 geführt. Der Stößel 40 besteht aus einem zylindrischen Unterteil 42, welcher in dem Kolben mittels einer O-fiingdichtung 44 abdichtend geführt ist und mit einem Anschlag 46 auf der in Fig. 1 oberen Stirnseite des Kolbens 38 aufliegt. Der Kolben 38 ist in der Zylinderbchrung mittels eines O-Ringes 48 abdichtend geführt, der vor der inneren Stirnseite des Einsatzstückes 30 liege.

Auf der dem Druckzuleitungskanal 26 abgewandten Seite des Unterteils 42 des Stößels 40 ist eine Pfanne 50, d.h. eine flach konisch^ Ausnehmung vorgesehen. In dieser Pfanne 50 ist zen-

trisch eine Spindel 52 mit einem konischen Ende 54 abgestützt.

Die Spindel 52 weist einen Bund 56 auf. Auf diesem Bund 56 sitzt ein Federteller 58. Der Federteller 58 ist in einem zylindrischen Zwischengehäuse 60 geführt. Die Spindel 52 ragt durch einen Durchbruch 62 an der Stirnseite des Zwischengehäuses 60 heraus. An der Stirnseite des Zwischengehäuses 60 um den Durchbruch 62 herum stützt sich eine vorgespannte Feder 64 ab, die auf den Federteller 58 wirkt.

Die Spindel 52 ist an ihrem herausragenden Ende mit einem Gewinde 66 versehen. Auf dem Gewinde sind im Abstand voneinander ein Paar von Kontermuttern 68 bzw. 70 als einstellbare Anschläge angeordnet.

In der Kammer 16 ist ein bistabiler Mikroschalter 72 an der Zwischenwand 12 angebracht. Der Schalthebel 74- des Mikroschalters ragt durch einen länglichen Durchbruch 76 der Zwischenwand 12 hj,ndurch zwischen die Kontermuttern 68 und 70. Durch die Kontermuttern 68 und 70 und die zugehörigen Muttern kann der Schaltpunkt genau justiert werden.

Das Zwischengehäuse 60 ist mit einem Innengewinde auf das Aussengewinde des Ansatzes 28 aufgeschraubt.

Die beschriebene Anordnung wirkt wie folgt:

Bei Ansteigen des Druckes in der Druckzuleitung 26 wird durch den Druck, der auf die Gesamtfläche von Kolben 38 und Stößelunterteil 42 wirkt der Kolben nach oben gedrückt, bis er an

dem radial einwärts gerichteten Flansch 36 als Anschlag zur Anlage kommt. In dieser Stellung wird der Schalter 72 durch die Kentermutter 70 noch nicht im ausschaltenden Sinne betätigt. Wenn der Druck weiter ansteigt, dann wird schließlich der Druck so groß, daß das Produkt von Druck und Stirnfläche des Stößelunterteils 42 die Kraft der Feder 64 überwindet. Es wird jetzt die Spindel 40 nach oben in Fig. 1 bewegt. Wobei die Kontermutter 70 an dem Schalthebel 74 des Mikroschalters 72 angreift und diesen ausschaltet. Der Schalter 72 bleibt ausgeschaltet, auch wenn der Druck wieder absinkt und die Kontermutter 70 von dem Schalthebel 74 wieder abhebt. Bei Unterachreiten de3 so vorgegebenen Maximaldruckes kommt der Stößel 40 mit seinem Anschlag 46 wieder auf der Stirnseite des Kolbens 38 zur Auflage.

Sinkt der Druck in der Druckzuleitung 26 unter einen Minimaldruck, der durch den Quotienten von Federkraft der vorgespannten Feder 64 und Gesamtfläche von Kolben 38 und Stößelunterteil 42 bestimmt ist, dann überwindet die Kraft der Feder 64 den Druck und der Kolben 38 hebt von dem Anschlag 36 ab und bewegt sich mit dem Stößel 40 nach unten in Fig. 1. Dadurch kommt die Kontermutter 68 an am Schalthebel 74 zur Anlage und betätigt den Schalter 72 im einschaltenden Sinne. Hierdurch kann beispielsweise die Pumpe wieder eingeschaltet werden. Der Kolben 38 bewegt sich wieder an den Anschlag 36. Eine Ausschaltung erfolgt jedoch erst dann wieder, wenn der Druck auf den Maximalwert angestiegen ist und auf der Fläche des Stößelunterteils 42 wirkend die Vorspannkraft der Feder 64 zu überwinden vermag.

Durch die Un"tarteilung des Schaltergehäuses in die beiden Kammern 14 und #6 wird erreicht, daß die Kabdenden, die zu dem

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Mikroschalter 72 geführt werden, nicht in den Bereich des Stößel 40 und der Kontermuttern 68 und 70 gelangen und die Funktion des Schalters stören können.

Die neuerungsgemäße Konstruktion ist fertigungstechnisch einfach. Sie erlaubt eine hohe Genauigkeit der Auschalt- und Einschaltpunkte und eine einfache Justierung, ohne daß an die Präzision der Teile unerwünscht hohe Anforderungen gestellt würden.

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Claims (6)

I I I · I I I I I * ■ I Schutzansprüche

1. Druckschalter mit einem druckbeaufschlagten Hubglied, das von einer dem Druck entgegenwirkenden Feder belastet ist und durch das ein elektrischer Schalter betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erste3 Hubglied ( 38 ) unter dem Einfluß des Druckes gegen einen Anschlag beweglich ist, daß in dem ersten Hubglied ( 38 ) ein zweites Hubglied ( 40 ) von geringerer druckbeaufsohlagter Fläche abdichtend beweglich ist, an dem die vorgespannte Feder ( 64 ) angreift und das mit einem Anschlag ( ^6 ) unter dem Einfluß der Feder und gegen die Wirkung des Druckes an dem ersten Hubglied ( 38 ) anliegt, und daß ein elektrischer Schaltermechanismus ( 72 ) durch einen gegen den Druck erfolgenden Hub des ersten Hubgliedes ( 38 ) in einem Sinne und durch einen mit dem Druck gegen die Feder erfolgenden Hub des zweiten Hubgliedeg ( 40 ) im anderen Sinne botätigbar ist.

2. Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Hubglied ein Kolben ( 38 ) ist, daß das zweite Hubglied von einem Stößel ( 40 ) gebildet wird, der in dem Kolben ( 38 ) abdichtend geführt und auf seiner Stirnseite ebenfalls von dem Druck beaufschlagt ist und der mit dem Anschlag ( 46 ) an der federseitigen Stirnseite des Kolbens ( 38 ) anliegt, und

daß der elektrische Schaltermechanismus ( 72 ) bistabil und durch zwei im Abstand voneinander an dem Stößel ( 40 ) angebrachte Anschläge ( 68, 70 ) im ein- bzw. ausschaltenden Sinne betätigbar ist.

3. Druckschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel ( 40 ) einen in dem Kolben ( 38 ) geführten Unterteil ( 42 ) aufweist, der an seiner federseitigen Stirnseite eine Pfanne ( 50 ) bildet, in welcher das konische Ende ( 54 ) einer durch die Feder ( 64 ) belasteten Spindel ( 52 ) aufnimmt.

4- Druckschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel ( 52 ) einen Bund ( 56 ) aufweist, auf welchem ein Federteller ( 58 ) für die vorgespannte Feder ( 64 ) sitzt.

5. Druckschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federteller ( 58 ) in einem zylindrischen Zwischengehäuse ( 60 ) geführt ist, an dessen Stirnfläche die Spindel ( 40 ) durch einen Durchbruch ( 62 ) herausragt.

6. Druckschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das herausragende Ende der Spindel mit einem Gewinde ( 66 ) versehen ist, auf welchem im Abstand voneinander ein Paar von Kontermuttern ( 68, 70 ) als

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einstellbare Anschläge für den SchaXtermechanismus ( 72, 74- ) sitzen, und daß der Schalthebel ( 74 ) eines bistabilen Mikroschalters ( 72 ) zwischen diese Kontermuttern ( 68, 70 ) ragt.

Druckschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltergehäuse ( 10 ) durch eine Zwischenwand ( 12 ) in zwei Kammern ( 14, 16 ) unterteilt ist, von denen die eine den Kolben ( 38 ) und Stößel ( 40 ) enthält, während in der anderen der Mikroschalter ( 72 ) an der Zwischenwand ( 12 ) angebraoht ist, und daß sich der Schalthebel ( 74 ) des Mikroschalters ( 72 ) durch einen langgestreckten Durchbruch ( 76 ) der Zwischenwand ( 12 ) hindurcherstreckt.