DE7405236U - Druckmittelbetätigte Schalteinrichtung - Google Patents

Description

VDO #■ · 6 FRANKFURT/HAIN 90

ADOLF SCHINDLING GMBH GRAFSTRASSE 103 Lf

Druckmittelbetätigte Schalteinrichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine druckmittelbetätigte Schalteinrichtung mit einem Gehäuse und einem abgedichteten Innenrauem, der an einer Seite durch eine mit dem Druckmittel beaufschlagbare Membran begrenzt ist und der einen Schalter, der über einen mit der Membran in Wirkverbindung stehenden Stößel betätigbar ist, und ein temperatureimfindliches Element enthält, dr-.s zur Kompensation von sich auf den Schaltpunkt auswirkenden, temperaturbedingten Druckänderungen ■im Gehäuseinnenraum vorgesehen ist.

Bei den bekannten druckmittelbetätigten Schalteinrichtungen wird im allgemeinen der den Schalter aufnehmende Gehäuseinnenraum feuchtigkeitsdicht und in Sonderfällen sogar gasdicht ausgebildet, um die Schaltkontakte vor Feuchtigkeit und Staub zu schützen und gegebenenfalls explosive Gase vom Schalter fernzuhalten. Eine solche Ausbildung des Gehäuses hat zur Folge, daß die im Gehäuseinnenraum eingeschlossene Luft sich mit wachsender Umgebungstemperatur ausdehnt und der dadurch im Gehäuseinnenraum entstehende Überdruck, der in entgegengesetzter Richtung wie das Druckmittel auf die Membran wirkt, eine unzulässige Änderung des Schaltpunktes hervorruft.

Bei einer bekannten Schalteinrichtung wird dieser Effekt dadurch beseitigt, daß das Gehäuse mit einer durch einen weichelastisehen Gummibalg verschlossenen öffnung versehen ist. Mit einem solchen Gummibalg können die temperaturbedingten Volumenänderungen der im Gehäuseinnenraum befindlichen Luft aufgefangen werden, so daß im Gehäuseinnenraum keine den Schaltpunkt merkbar beeinflussende Druckänderungen mehr auftreten

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können. Von erheblichem Nachteil ist jedoch der große Platzbedarf eines solchen Gummibalgs, der in den seltensten Fällen zur Verfügung steht.

Es ist des v/eiteren bekannt, anstelle eines CJummibalgs ein Überdruckventil in die Gehäusewand einzubauen. Ein solches Überdruckventil ist jedoch verhältnismäßig xeuer und störanfällig. Hinzu kommen, insbesondere bei den aus Platzgründen üblicherweise verwendeten Kleinventilen erhebliche montagetechnische Nachteile.

Bei einer, anderen bekannten Schalteinrichtung ist auf der Membran ein Stößel befestigt, der aus einem thermoplastischen Kunststoff mit großer Wärmedehnung besteht. Der Stößel wirkt auf einen einseitig eingespannten, federelastischen Kontaktarm, der an seinem freien Ende einen Kontakt trägt, dem ein ortsfester Gegenkontakt zugeordnet ist. Der durch einen temperaturbedingten Überdruck im Gehäuseinnenraum erzeugte Membranhub wird hierbei dur.ch Fine entsprechende temperaturbedingte Längenänderung des thermoplastischen Kunststoffes kompensiert. Durch eine solche Ausbildung des Stößels können zwar die Nachteile der zuvor beschriebenen Schalteinrichtungen beseitigt werden, jedoch bereitet es erhebliche Schv/ierigkeiten, die thermischen Eigenschaften des Stößels an die mechanischen Eigenschaften der Membran anzupassen. Darüber hinaus führt diese bekannte Lösung nur bei verhältnismäßig starren Membranen zu einem gev;issen Erfolg, nicht jedoch bei Membranen mit einem großen Hub-Druck-Verhältnis oder bei .schlappen Membranen.

Diese Nachteile und Schv/ierigkeiten sollen durch die Erfindung überwunden v/erden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen zu treffen, durch die Änderungen des Schaltpunktes

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aufgrund von temperaturbedingten Druckänderungen im Gehäuseinnenraum der Schalteinrichtung auf möglichst einfache, raumsparende und kostengünstige Weise kompensiert v/erden können.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Schalteinrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Element ein Thermobimetallglied vorgesehen ist, das sich mit einem Randteil auf einem ortsfesten Bauteil der Einrichtung abstützt und mit einem anderen Bauteil in Wirkverbindung mit dem Stößel steht.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der aufgrund einer bestimmten Temperaturänderung und damit Druckänderung jm Gehäuseinnenraum auf die Membran vom Gehäuseinnenraum her wirkenden Druck durch die temperaturänderungcabhängige Auslenkung des Thermobimetallglieder: und die dadurch auf den Stößel ausgeübte Kraft kompensiert wird. Es ist dabei unerheblich, ob der Stößel mit der Membran formschlüssig oder kraftschlüssig verbunden ist. Letzteres ist beispielsweise bei Druckschalteinrichtungen der Fall, bei denen sich der gegen die Kraft einer Feder verschiebbare Stößel in seiner Ruhelage mit einem Ende auf einer Druckplatte abstützt und mit einem in der Druckplatte verschieblich gelagerten Druckteller mit der Membran in Berührung steht. Im einen Fall, d.h. bei einer formschlüssigen Verbindung von Stößel und Membran, wird der Stößel zusammen mit der Membran durch das Thermobimetallglied in seine Ruhelage zurückbevegt, im anderen Fall, d.h. bei einer kraftschlüssigen Verbindung von Stößel und Membran, wird durch das Thermobimetallglied eine der Federkraft entgegengerichtete Kraft erzeugt, die die auf den Stößel wirkende Federkraft verringert bzw. vergrößert und so die Druckänderung kompensiert.

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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Thermobimetallglied mit einem Randteil am Stößel befestigt, da dies im allgemeinen fertigungs- und montagetechnisch gunstiger ist als eine mittelbare Verbindung von Thermobimete.llglied und Stößel, wie sie beispielsweise bei einer Druckschslteinrichtung mit einem gegen die Kraft einer Feder beweglichen Stößel durch Befestigung des Thermobimetallgliedes an einem von dem Stößel durchsetzten Federaufnahrneteller realisiert werden kann.

Des weiteren hat es sich als zv/eckmäßig erwiesen, das Thermobimetallglied mit seinem dem ortsfesten Bauteil benachbarten Randteil an "diesem festzulegen. Dadurch besteht die Möglichkeit, in einfacher V/eise sowohl auf temperaturbedingten Druckerhöhungen als auch Druckverringerungen im Gehäuseinnenraun beruhende Schaltpunktänderungen kompensieren zu können. Zwar ist es grundsätzlich möglich, eine solche Kompensation auch ohne Festlegung des Rand "teils zu erhalten, jedoch sind dann zusätzliche, auf das Thermobimetallglied wirkende Federelsmente oder ein zweites ThermcMmetallglied erforderlich.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Schalteinrichtung ist ein Thermobimetallglied in Form eines Kreisrings vorgesehen. Der innere Randteil des kreisringförmigen Thermobimetallgliedes ist hierbei am Stößel befestigt, während der äußere Randteil an einem ortsfesten Bauteil der Einrichtung festgelegt ist. Wenn nicht allzu große von Gehäuseinnenraum auf die Membran wirkende Drücke kompensiert werden müssen, empfiehlt sich aus Kostengründen die Verwendung eines streifenförmigen Thermobimetallgliedes.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert.

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Dae Gehäuse 1 der in einer teilgeschnittenen Seitenansicht dargestellten Schalteinrichtung besteht aus einem Gehäuseteil 2 rait einem Gewindestutzen 3 zur Befestigung an einem Druckmittelsystem, dessen Druck überwacht v/erden soll, und einem haubenartigen Deckel U_t der dicht mit dem Gehäuseteil 3 verbunden ist. Dor abgedichtete Gehäuseinnenraum 5 ist an seiner Unterseite durch eine gummielastische Membran 6, die über eine Bohrung 7 im Gev;indestutzen 3 mit dem Druckmittel beaufschlagbar ist, begrenzt.

Die gummielastische Membran 6, die zv/ischen der Gehäuseschulter 8 und der Druckplatte 9 eingespannt ist, steht mit einem in einer zentralen Ausnehmung 10 der Druckplatte geführten Druckteller 11 in V.'irkverbindung, der seinerseits auf einen Stößel 12 wirkt. Das dem Druckteller 11 benachbarte Ende des Stößels 12 ist in der Druckplattenausnehmung 10 und das andere Ende in einer Buchse 13 geführt, die sich an einer Führungsplatte 1Λ- befindet. Die Führungsplatte iU besitzt ein Außengewinde 15, mit den sie in ein in die Gehöuseinnenwand eingeschnittenes Gewinde 16 eingeschraubt ist. Auf der Führungsplatte 14 ist ein Mikroschalter 17 befestigt, dessen Schaltknopf 18 mit dem Stößelende in Berührung steht.

Der Stößel 1? ist im Bereich der Druckplatte 9 mit einem Bund 19 versehen, mit dem er sich aul der Druckplatte 9 abstützt. Oberhalb des Bundes 19 besitzt er des weiteren eine Schulter 20, auf der ein Aufnahmeteller 21 für die Druckfeder 22 ruht, die sich zwischen diesem und einem v/eiteren Teller 23, der sich auf der Führungsbuchse 13 abstützt, verspannt und den Stößel 12 mit einer bestimmten Kraft, die über die Führungsplatte ΛU einstellbar ist, gegen die Druckplatte 9 preßt.

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Zwisehen der der Druckplatte 9 abgesandten Seite des Bundes 19 und einem in einer Nut des Stößels sitzenden Springrings 2k ist der eine Randteil einer kreisringförmigen TheriTiobimetallplatte 25 festgelegt. Der andere Randteil der Thermobimetallplatte 25 ist zwischen einem ringförmigen Ansatz 26 der Druckplatte 9 und einem Schraubring 27 eingeklemmt, der gleichzeitig zur Lagefixierung der Druckplatte 9 dient.

Entsteht bei einer solchen Schalteinrichtung im Gehäuseinnenraum 5 durch eine Temperaturerhöhung ein erhöhter Druck, der auf den Druckteller 11 und die Membran 6 entgegen dem von dem Druckmittel auf die Membran 6 ausgeübten Druck wirkt, so würde sich der Schaltpunkt zu einem höheren Druckwert verschieben. Da jedoch in der Thermobimetallplatte 25 durch die Temperaturerhöhung Spannungen entstehen, die die Thermobimetallplatte 25 an ihrem dem Stößel 12 benachbarten Randteil nach oben zu drücken versuchen, wird ein Teil der auf den Stößel 12 wirkenden Kraft der Feder 22 durch die Kraft der Thermobimetallplatte 25 kompensiert, •so daß der durch den erhöhten Druck und durch die Feder 22 auf die Membran 6 ausgeübte Druck nahezu gleich dem Druck ist, der bei normaler Temperatur durch die Luft im Gehäuseinnenraum 5 und die Feder 22 auf die Membran 6 wirkt. Entsprechender, gilt umgekehrt boi einer Druckverminderung im Gehäuseinnenraum 5 durch eine Temperaturverringerung.

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Claims (5)

Ansprüche.

1./ Druckmittelbetätigte Schalteinrichtung mit einem Gehäuse mit einem abgedichteten Innenraum, der an einer Seite durch eine mit dem Druckmittel beaufschlagbare Membran begrenzt ist und der einen Schalter, der über einen mit der Membran in V/irkverbindung stehenden Stößel betätigbar ist, und ein temperaturempfindliches Element enthält, das zur Kompensation von sich auf den Schaltpunkt auswirkenden, temperaturbedingten Druckänderungen im Gehäuseinnenraum vorgesehen .ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Element ein Thermobimetallglied (25) vorgesehen ist, dan sich mit einem Randteil auf einem ortsfesten Bauteil (9,26) der Einrichtung abstützt und mit einem anderen Randteil in Wirkverbindung mit dem' Stößel (12) steht.

2./ Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermobimetallglied (25) mit einem Randteil am Stößel (12) befestigt ist.

3·/ Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermobimetallglied (25) mit seinem dem ortsfesten Bauteil (9,26) benachbarten Randteil an diesem festgelegt ist.

k.l Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein kreisringförmiges Thermobimetallglied (25).

5./ Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein streifenförmiges ThermobimetP.ilglied.

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