DE977092C - Elektrischer, druckabhaengiger Schalter - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 28. JANUAR 1965

St 6636 VIIId 12i c

ist als Erfinder genannt worden

Max Stöger, Weilheim (Obb.)

Elektrischer, druckabhängiger Schalter

Patentanmeldung bekanntgemacht am 25. Oktober 1956

Patenterteilung bekanntgemacht am 7. Januar 1965

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen, druckabhängigen, bezüglich des Ein- und Ausschaltdruckes einstellbaren Schalter der Bauart mit einem vor dem Druckanschlußstutzen liegenden, über eine Membran abgedichteten, federbelasteten, auf eine Schaltbrücke arbeitenden Druckteller mit einer mittels einer Spindel verstellbaren Spannscheibe und mit von der Schaltbrücke bewegten Kontakten, die mit gehäusefesten Kontakten zusammenwirken.

Bei einem bekannten derartigen druckabhängigen elektrischen Schalter sind die festen Kontakte an einem Gehäuseansatz befestigt und die mit diesen festen Kontakten zusammenwirkenden beweglichen Kontakte werden von einer Schaltbrücke getragen, wobei die Kontakte parallel zur Schwenkachse der Schaltbrücke nebeneinanderliegen. Dieser bekannte Schalter ist sehr raumgreifend und besitzt überdies zum Zweck der Überwachung und Reinigung verhältnismäßig schwer zugängliche Kontakte.

Ziel der Erfindung ist es, einen druckabhängigen, elektrischen Schalter zu schaffen, welcher unter Beibehaltung der aus Isolationsgründen geforderten Mindestabstände spannungsführender Teile in einer gedrängten Bauweise gestaltet ist und demgemäß as kleinere Gesamtabmessungen als die bisher bekannten Schalter dieser Art aufweist.

'Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, unter Einsparung von Bauteilen und Material die Konstruktion zu vereinfachen und die Funktions-Sicherheit zu vergrößern, wobei insbesondere eine einfache Wartung und Überwachung der Schaltkontakte sowie eine leichte Auswechslung derselben gegeben ist.

Trotz der allgemein herrschenden Tendenz nach baulicher Verkleinerung der Schalter ist es bei

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druckabhängigen, elektrischen Schaltern bisher noch nicht möglich gewesen, diese gewünschte Verkleinerung zu erreichen. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß einer im wesentlichen proportionalen Verkleinerung aller Bauteile durch die folgenden Forderungen Grenzen gesetzt sind. Die Kontakte dürfen sich nur auf eine bestimmte Temperatur erwärmen; nach den VDE-Vorschriften sind für bestimmte Spannungen und Stromstärken die Abmessungen und die Ausbildung der Anschlüsse für die elektrischen Leitungen sowie deren Querschnitt vorgeschrieben; es sind Mindestwanddicken, Kriech- und Luftstrecken festgelegt, die "nicht unterschritten werden dürfen; es wird eine bestimmte mechanische Festigkeit und Lebensdauer gefordert. Ferner müssen Montage-, Reparaturmöglichkeit und Anschlußmöglichkeit sowie ausreichender Anschlußraum bei der Konstruktion berücksichtigt werden. Um nun die erwähnte Verbesserung eines druckabhängigen, elektrischen Schalters der obenerwähnten Bauart unter Einhaltung aller vorgeschriebenen und gewünschten Forderungen zu erreichen, ist ein derartiger Schalter gemäß der Erfindung in der Weise ausgebildet, daß an der Außenseite des die Druckschraubenfeder umgebenden Gehäuses die Kontakthalterung für die festen Kontakte angeordnet ist, daß ein an der Schaltbrücke angelenkter Kontakthalter, der in an sich bekannter Weise mit seiner Hauptachse parallel zur Spindelachse liegt, am Gehäuse gleitbar gelagert ist und die beweglichen Kontakte untereinander und mit ihrer Hauptachse parallel zur Schwenkachse der Schaltbrücke trägt und daß der Kontakthalter über die mit einer an sich bekannten Schnappvorrichtung versehene Schaltbrücke in kraftschlüssiger Verbindung mit Anschlagelementen der durch Druck verschiebbaren Spindel steht.

Dadurch, daß der Kontakthalter die Kontakte mit ihrer Hauptachse parallel zur Schwenkachse der Schaltbrücke und in einer untereinander gestaffelten Anordnung trägt, wird es möglich, die Schaltbrücke so weit zu verkürzen, daß die festen Kontakte unmittelbar am Außenteil des Federgehäuses angebracht werden können und daß der Kontakthalter parallel zur Spindelachse in einer Führung am Außenteil des Federgehäuses verschiebbar ist.

Es ist zwar bereits eine Schaltvorrichtung für elektrische" Kompressormotoren bekanntgeworden, bei.welcher der Kontakthalter für die beweglichen Kontakte mit seiner Hauptachse parallel zur Spindelachse liegt und in Längsrichtung über eine Schalthebeleinrichtung verschiebbar ist, bei dieser bekannten Bauart ist jedoch, bedingt durch die Ausbildung des von der Spindel beeinflußten Schaltgestänges, ein verhältnismäßig großer Abstand zwischen Federgehäuse und Führung des Kontakthalters erforderlich.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht eine einfache und raumsparende Anschlußmöglichkeit der elektrischen Leitungen, die ungeknickt zu den einzelnen Anschlußschrauben geführt werden können, so daß eine einfache Verdrahtung möglich ist. Dadurch, daß die Hauptachse der von dem Kontakthalter getragenen Kontaktbrücken parallel zur Schwenkachse der Schaltbrücke liegt, wird nämlich erreicht, daß die Anschlußklemmen ohne Umführungen beidseitig des Kontakthalters symmetrisch und leicht zugänglich angebracht werden können.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist der mittels einer Achse an der Schaltbrücke angelenkte Kontakthalter um diese Achse aus dem Bereich der festen Kontakte bei abgenommener Haube ausschwenkbar, so daß samtliehe Kontakte zum Zweck der Überwachung, Reinigung und Auswechselung leicht zugänglich sind. Es genügt dabei, den Kontakthalter um etwa 90° nach außen zu schwenken, um diese Tätigkeiten durchführen zu können.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Ventilstößel eines D ruckentlastungsventils von dem unteren Ende des Kontakthalters betätigt wird. Durch diese direkte Betätigung des Kontakthaiters durch den Ventilstößel werden die Nachteile der üblichen Anordnungen mit seitlich an der Schaltbrücke liegenden Betätigungsstangen und -hebeln vermieden, bei welchen diese Betätigungsglieder leicht Verbiegungen, Verwindungen oder Verklemmungen ausgesetzt waren.

Zweckmäßigerweise ist das Druckentlastungsventil zwischen den Durchführungsöffnungen für die elektrischen Leitungen am Gehäuse angeordnet, und die Durchführungsöffnungen liegen unmittelbar unter den Anschlußschrauben für die festen Kontakte. Hierdurch wird bei leichter Anschlußmöglichkeit eine gute Raumausnutzung erreicht.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung können innerhalb des Federgehäuses zwei Druck- io( schraubenfedern gelagert sein, wobei sich die eine Feder auf einem inneren erhöhten Absatz der Spannscheibe und auf einem Bund eines Einsatzes abstützt, während die andere Feder am Federgehäuse und am Bund des Einsatzes anliegt. Hier- 10; durch wird eine besonders feinfühlige Einstellung ermöglicht.

Zur Sicherung des Handrades gegen ungewollte Drehung kann gemäß der Erfindung eine Schraube vorgesehen sein, welche gleichzeitig zur Befestigung n> einer Schutzhaube am Gehäuse dient.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Abb. ι den erfindungsgemäßen Schalter in Einschaltstellung im Vertikalschnitt,

Abb. 2 als Einzelteil die Federhülse mit zwei hintereinandergeschalteten Druckschraubenfedern,

Abb. 3 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Schalters in Richtung A gemäß Abb. 1.

Ein Federgehäuse 1 ist auf den Druckstutzen 2 unter Zwischenschaltung einer Membran 3 aufesetzt. Das Federgehäuse 1 lagert eine Spindel 4, welche sich mit ihrem am unteren Ende angeord- ia neten Druckteller 5 auf der Membran 3 abstützt.

Auf der Spindel 4 ist, durch Muttern 6 gesichert, eine Scheibe 8 fixiert, welche als Führung der Spindel in der oberen Gehäuseöffnung dient. Auf das obere Ende der Spindel 4 ist ein Handrad 9 aufgeschraubt, welches durch eine Gegenmutter 7 gesichert ist und Ausnehmungen 10 aufweist.

Auf das untere Ende der Spindel 4 ist eine als Widerlager für die Feder 13 dienende Spannscheibe 11 aufgeschraubt, welche drehfest, aber axial verschiebbar im Gehäuse gelagert ist. Ein Herausschrauben der Spindel 4 aus der Spannscheibe 11 wird durch einen Ansatz 12 od. dgl. am unteren Ende der Spindel 4 verhindert. Die Druckschraubenfeder 13 stützt sich mit ihrem oberen Teil im Federgehäuse 1 ab.

Eine Schaltbrücke 16 ist um eiiie gehäusefeste Achse 15 schwenkbar gelagert. Auf der gleichen Achse 15 ist ein Mitnehmerhebel 17 gelagert, welcher mit seinem freien Ende zwischen der oberen Mutter 6 und dem Handrad 9 liegt und von der Mutter 6 bzw. dem Handrad 9 geschwenkt wird. Die Schwenkbewegung des Hebels 17 wird über eine Feder 18, z. B. eine Omega-Feder, auf die Schaltbrücke 16 übertragen, wodurch diese Schaltbrücke sprunghaft umgeschaltet werden kann.

Am freien Ende der Schaltbrücke 16 ist mittels eines Stiftes 20 ein Kontakthalter 19 angelenkt, welcher unmittelbar an der Außenseite des Federgehäuses ι parallel zur Achse der Spindel 4 verschiebbar gelagert ist. An diesem Kontakthalter 19 sind, untereinanderliegend, unter Federdruck stehende bewegliche Kontakte 21 angeordnet, deren Zahl der Zahl der zu schaltenden Phasen entspricht und deren Längsachse parallel zur Schwenkachse 15 der Schaltbrücke 16 verläuft. Diese Kontakte 21 wirken mit festen Kontakten 22 zusammen, die unmittelbar an der Außenseite des Federgehäuses 1 isoliert befestigt sind.

Ein Druckentlastungsventil 23 ist unterhalb des beweglichen Kontakthalters 19 am Schaltergehäuse angeordnet, wobei der Ventilstößel 24 mit seinem freien Ende dem unteren Ende des Kontakthalters 19 gegenübersteht und von diesem unmittelbar betätigt wird.

Beiderseits neben dem Druckentlastungsventil 23 sind zwecks guter Raumausnutzung Durchführungsöffnungen 35 für die in der Zeichnung nicht dargestellten elektrischen Leitungen angeordnet. Diese Durchführungsöffnungen 35 liegen unmittelbar unter dem Anschlußraum für die festen Kontakte 22, so daß eine einfache Verdrahtung ermöglicht wird. Der Boden des Federgehäuses 1 weist eine Ausnehmung 30 auf, in welcher sich der Druckteller 5 bewegt und welche diesen Druckteller gleichzeitig führt.

Eine Schutzhaube 29 ist auf dem nach außen vorstehenden Rand des Bodens des Federgehäuses 1 aufgesetzt und durch eine Schraube 28 gehalten. Die Schraube 28 durchsetzt eine der Ausnehmungen 10 des Handrades 9 und verhindert damit eine ungewollte Verdrehung dieses Handrades. Gemäß Abb. 2 ist außer der Druckschraubenfeder 13 noch eine weitere Druckschraubenfeder 26 vorgesehen.

Die beiden Druckschraubenfedern 13 und 26 sind hintereinandergeschaltet, wobei sich die Feder 13 einerseits am Gehäuse 1 und andererseits an einem Bund 37 eines Hülsenansatzes 27 abstützt, während die Feder 26 gegen einen Bund 36 des Einsatzes 27 und gegen die Spannscheibe 11 lagert. Hierdurch kann eine günstige Anpassung der Federkonstanten und eine besonders feinfühlige Sollwerteinstellung vorgenommen werden.

Zur Veranschaulichung sei die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen elektrischen druckabhängigen Schalters im folgenden kurz an Hand eines Arbeits-Vorganges erläutert.

Der Schalter befindet sich gemäß Abb. 1 in Einschaltstellung. Die Feder 13 bzw. die Federn 13 und 26 drücken hierbei über die Spannscheibe 11 den Druckteller S und die Membran 3 auf den Druckstutzen 2. Steigt der hiergegen wirkende Druck des Mediums an, so hebt der Druckteller 5 mit der Spannscheibe 11 die Spindel 4 an, wobei zur Begrenzung der Verschiebung als Sicherung gegen Überdruck der Druckteller 5 in seiner Ver-Schiebung in der Ausnehmung 30 durch einen Anschlag begrenzt wird.

Durch die Axialverschiebung der Spindel 4 wird über die obere Mutter 6 der Mitnehmerhebel 17 um die Achse 15 geschwenkt, und nach Überschreiten der Totpunktstellung schaltet die Feder 18 die Schaltbrücke 16, wobei diese um die Achse 15 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Hierdurch wird der Kontakthalter 19 im Sinne der öffnung der Kontakte 21, 22 bewegt.

Beim Nachlassen des Druckes wird infolge des Federdruckes die Spindel 4 nach unten geführt, und das Handrad 9 bewegt den Mitnehmerhebel 17, wodurch über die Feder 18 die Schaltbrücke 16 in umgekehrter Weise betätigt wird.

Die Einstellung des Ausschaltdruckes wird durch Drehen des Handrades 9 bewirkt. Hierdurch schraubt sich beispielsweise die Spindel 4 in die Spannscheibe 11 ein und hebt diese, wobei die Feder 13 bzw. die Federn 13 und 26 vorgespannt -105 werden, so daß der Axialverschiebung der Spindel durch das Druckmittel ein größerer Widerstand entgegengesetzt wird.

Zur Einstellung des Einschaltdruckes wird die Gegenmutter 7 des Handrades 9 gelöst und auf der Spindel 4 verdreht. Dadurch wird der Abstand zwischen Handrad 9 und Mitnehmerhebel 17 verändert.

Gegen unbeabsichtigtes Verdrehen des Handrades 9 ist dieses durch die Schraube 28, die durch Ausnehmungen 10 des Handrades 9 geführt wird, gesichert. Diese Schraube 28 dient gleichzeitig zur Befestigung der Haube 29.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Elektrischer, druckabhängiger, bezüglich des Ein- und Ausschaltdruckes einstellbarer Schalter mit einem vor dem Druckanschlußstutzen liegenden, über eine Membran ab-

   gedichteten, federbelasteten, auf eine Schaltbrücke arbeitenden Druckteller mit einer mittels einer Spindel verstellbaren Spannscheibe und mit von der Schaltbrüeke bewegten Kontakten, die mit gehäusefesten Kontakten zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des die Druckschraubenfeder (13) umgebenden Gehäuses (1) die Kontakthalterung für die festen Kontakte (22) angeordnet ist, daß ein an der Schaltbrüeke (16) angelenkter Kontakthalter (19), der in an sich bekannter Weise mit seiner Hauptachse parallel zur Spindelachse (4) liegt, am Gehäuse (1) gleitbar gelagert ist und die beweglichen Kontakte (21) untereinander und mit ihrer Hauptachse parallel zur Schwenkachse (15) der Schaltbrüeke (16) trägt und daß der Kontakthalter (19) über die mit einer an sich bekannten Schnappvorrichtung (17, 18) versehene Schaltbrüeke (16) in kraftschlüssiger Verbindung mit Anschlagelementen (6, 9) der durch Druck verschiebbaren Spindel (4) steht.
2. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittels einer Achse (20) an der Schaltbrüeke (16) angelenkte Kontakthalter (19) um diese Achse (20) bei abgenommener Haube (29) aus dem Bereich der festen Kontakte (22) ausschwenkbar ist.
3. 3. Schalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber dem unteren Ende des Kontakthalters (19) der Ventilstößel (24) eines Druckentlastungsventils (23) angeordnet ist, der vom Kontakthalter (19) betätigt wird.
4. 4. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckentlastungsventil (23) zwischen den Durchführungsöffnungen (35) für die elektrischen Leitungen am Gehäuse (1) angeordnet ist und die Durchführungsöffnungen (35) unmittelbar unter den Anschluß schrauben für die festen Kontakte (22) liegen.
5. 5. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Federgehäuses (1) zwei Druckschraubenfedern von unterschiedlichen Außendurchmessern (13, 26) gelagert sind und daß sich die eine Feder mit dem kleinen Außendurchmesser (26) auf einem inneren erhöhten Absatz der Spannscheibe (11) und mit dem anderen Ende auf einen Bund (36) eines Einsatzes (27) abstützt und die andere Feder (13) am Federgehäuse (1) und an einem Bund (37) des Einsatzes (27) anliegt.
6. 6. Schalter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung des Handrades (9) gegen ungewollte Drehung eine Schraube (28) vorgesehen ist, welche gleichzeitig zur Befestigung einer Schutzhaube (29) am Gehäuse (1) dient.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 840462, 654404, 826330;

   österreichische Patentschrift Nr. 93 427;

   französische Patentschriften Nr. 42956, 719 178;

   USA.-Patentschriften Nr. 2453861, 2620413, 24S3861;

   Prospektblatt der Fa. Siemens-Schuckertwerke, Berlin-Siemensstadt, SGO Nr. 4254/15 SW 844 vom August 1944.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   O 609 659/363 10.56 (409 787/6 1.65)