EP0353465A2 - Pressure operated switchgear - Google Patents
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- EP0353465A2 EP0353465A2 EP89111985A EP89111985A EP0353465A2 EP 0353465 A2 EP0353465 A2 EP 0353465A2 EP 89111985 A EP89111985 A EP 89111985A EP 89111985 A EP89111985 A EP 89111985A EP 0353465 A2 EP0353465 A2 EP 0353465A2
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- carrier
- housing
- pressure
- switching device
- adjusting spring
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
- H01H35/24—Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
Definitions
- the invention relates to a pressure switching device specified in the preamble of claim 1.
- the abutment of the adjusting spring can be screwed directly into a collar integral with the housing part bottom. Since the housing part only on the edge opposite the other Supported housing part, for example temperature-related deformations of the floor that shift the abutment and adjust the switching thresholds can not be excluded.
- a bimetallic element is inserted between the adjusting spring and the abutment, which bends depending on the temperature and is intended to compensate for the temperature-related deformation of the housing in order to prevent shifting of the switching thresholds.
- the switching thresholds cannot be stabilized. The switching thresholds shift very strongly in this pressure switching device, particularly at higher temperatures.
- pressure switching devices with a metal housing in order to prevent the influence of temperature-related deformations on the position of the switching thresholds.
- These pressure switching devices are complex and expensive to manufacture because the electrical switching element is an independent assembly of current-carrying parts in an insulating housing and because the pressure connections to the housing parts are complicated to manufacture.
- the housing parts are therefore made of die-cast or drawn from sheet metal before the pressure connections are soldered, welded in or introduced in a pressure-tight manner in some other way.
- the invention has for its object to a pressure switching device of the type mentioned create, which is suitable for series production despite a plastic housing within the still acceptable tolerance of the switching thresholds.
- the pressure switching device to be created should be characterized by a temperature independence of the switching thresholds, so that the permissible switching threshold tolerance range can be used for tolerances related to production and assembly.
- the carrier is not influenced by temperature changes in this training so that the abutment could move. Furthermore, since the carrier is supported and supported in the housing where the influence of temperature does not cause any deformations in the direction of deflection of the actuator, the unavoidable deformations of the housing which occur at other points do not influence the position of the abutment. The result is a clamping length of the adjusting spring which remains constant under temperature changes or a position of the abutment which remains unchanged, so that the switching thresholds are not displaced by temperature changes.
- the permissible tolerance range for the switching threshold drift can be used profitably for tolerances related to manufacture, assembly, aging and adjustment. This makes the pressure switch device suitable for rational series or large series production with a low reject rate.
- An expedient embodiment is characterized by the features of claim 2.
- the bridge-shaped carrier for the abutment comes into contact with the housing only in its edge areas, where temperature-related deformations have no influence on the position of the abutment.
- the other parts and in particular the bottom of the housing can deform or bulge depending on the temperature without endangering the position of the abutment.
- the wearer finds a solid and temperature-resistant support.
- the central recess there is space for the abutment and a relatively long adjusting spring.
- the actuator is a membrane, which is fixed with an edge bead in a circumferential fold of the first housing part by means of the second housing part, is apparent from claim 4.
- the support is used to fix the abutment with respect to the diaphragm, so that there is no movement of the abutment shifting the switching thresholds in the event of temperature changes.
- Special holding means for the carrier are saved because the edge bead and the second housing part secure the carrier in position.
- an embodiment is also expedient, as can be seen from claim 6.
- the positive locking of the carrier in the housing is inexpensive due to the assembly.
- the position of the abutment for the adjusting spring is precisely defined, which is important for the precision of the function of the pressure switching device.
- edge bead of the membrane takes over part of the position securing of the carrier in the housing.
- the electrical switching element extends across the middle of the first housing part and is positioned with its actuating part approximately in the middle, underneath which is arranged an adjusting screw accessible from the outside through the bottom of the shell as an abutment of the adjusting spring Claim 8 out.
- the carrier is galvanically separated from the switching element. He positions the adjusting screw below the actuating part of the switching element in such a way that it can be adjusted from the outside to adjust the adjusting spring. Temperature-related deformations of the housing have no influence on the adjustment and the position of the set screw.
- the interior of the housing is used well, because the switching element and the carrier intersect in approximately the same plane, but do not touch in the area of the bend.
- the switching element is also uncoupled from temperature-related deformations of the housing because it is arranged on the carrier, which does not take part in these deformation movements.
- practically any temperature-related movements of the elements determining the switching thresholds are suppressed.
- the feature according to claim 10 is useful for saving weight. Furthermore, this configuration makes the beam relatively resistant to bending.
- claim 13 is of particular importance because it meets the desire for series production of the pressure switch device and simple assembly to the same extent.
- the prefabricated unit only needs to be inserted and secured in position when the housing is fully assembled.
- a pressure switching device 1 has a housing 2 made of plastic and of a can-shaped shape.
- a circular, shell-shaped first housing part 4 is connected to a likewise shell-shaped second housing part 3, the edge region 3a of the second housing part 3 overlapping the edge region 4a of the first housing part 4 on the outside.
- the housing parts 3 and 4 are expediently locked together with a positive fit.
- two chambers 5 and 6 are provided, which have separate pressure connections 7, 8.
- the two chambers 5, 6 are separated from one another by an actuator 9, which in the present case is a membrane 10.
- a piston or a disc that bulges out when subjected to pressure could also serve as an actuator.
- a membrane disk 11 is attached to the underside of the membrane 10 and carries a mandrel 12 which projects downwards in the middle.
- the edge bead of the membrane 10, designated 13, is clamped between the housing parts 3, 4 in a fold 34 (FIG. 3).
- the chamber 6 is on the shell bottom of the first housing part, designated 26 4, a switching element 14, for example a rear derailleur or a snap switch, is fixed in such a way that a first connection 15 to a tongue-shaped switching body 16 protrudes through the shell bottom 26, to which the switching body 16 is freely cantilevered.
- a second connection 19 is guided through the shell bottom 26 and carries a contact 23.
- a further connection 20 or a support for a contact tongue 18 of the switching body 16 is provided below the contact 23.
- the switching body 16 is, for example, a stamped sheet metal part which has an inclined, tongue-shaped actuating part 17.
- a snap spring 21 is inserted between the contact tongue 18 and the actuating part 17.
- the actuating part 14 is acted upon from below by an adjusting spring 22 which is approximately coaxial with the mandrel 12 of the membrane plate 11.
- the lower end of the adjusting spring 22 is seated in an abutment W, which is designed as a pot adjusting screw 25 and can be screwed into a neck 28 which projects downward through the shell bottom 26, so that the abutment W is accessible from the outside.
- the snap spring 21 is compressed and tilted downwards so that it exerts an upward force on the contact tongue 18, through which the contact 24 is applied against the contact 23.
- the operating part 17 exercises Snap spring 21 also the necessary contact pressure for the contact tongue 18, optionally supported by the self-suspension of the switching body 16th
- the adjusting spring 22 presses the actuating part 17 upward, so that the contacts 23 and 24 separate due to the action of the snap spring 21.
- the neck 28 containing the abutment W is part of a carrier T (FIGS. 2 and 3) which extends transversely to the switching element 14 and bridges the membrane 10.
- the carrier T has the shape of a rod 29 with raised end parts 30 to the carrier ends 31, which, according to FIGS. 2 and 3, are mounted in the fold 34 for the edge bead 13 of the membrane 10 at points 35 which, in the event of temperature-related deformations of the housing 2 or first housing part 4 do not make any movements in the deflection direction of the membrane 10.
- the carrier T extends at a distance above the shell bottom 26 so that it does not participate in its deformations.
- the carrier T has a recess 32 in the form of an offset with which it engages under the switching element 14, so that there is no contact between the switching body 16 and the carrier T.
- the carrier T expediently consists of a metal, preferably a light metal, or is a rigid rod or a molded body made of die-cast.
- the cross section of the support T can be U-shaped with a longitudinal groove 33.
- the carrier T is first inserted into receptacles 35 provided for its ends 31 in the fold 34, the set screw 25 already being screwed into the neck 28. Then the adjusting spring 22 is used. Then the switching element 14 with its connections 15, 20 and 19 is used, wherein the snap spring 21 can already be provided. Thereafter, the membrane 10 is placed so that the mandrel 12 enters an opening provided in the actuating part 17 and through this reaches with its tip into the adjusting spring to center it. The second housing part 3 is then placed on and its edge region 3a is locked over the edge region 4a. The pressure switching device is then ready for operation, provided the corresponding switching connections are made at the connections 15, 19, 20. The ambient pressure comes to the chamber 5 either directly through the pressure connection 7. It is also conceivable to provide a control pressure by means of a line connected there. The chamber 6 is vented through the pressure connection 8. If necessary, a ventilation line is connected here or a line that contains a different control pressure.
- the carrier T can be stored in a simple manner at the bearing points 35 so that it fills the fold 34 flush and is securely held by the edge bead 13 of the membrane 10.
- the carrier T on the top of the rod 29 has extensions 36 which are supported on the bead 13 so that the neck 28 remains cleanly centered in the opening 22 in the base of the shell and the abutment W is secured in position.
- a recess 37 may be provided, into which a projection 38 engages on the underside of the end 31. This also provides clear support for the support of the carrier, whereby slight relative movements in the plane of the second housing part 4 are possible due to a radial play between the recess 37 and the extension 38, but these do not change the axial position of the abutment W.
- the carrier D can also be positively fixed in the bearing point 35 in that a pin 40 formed from the material of the first housing part 4 engages in an opening 39 of the carrier T.
- the carrier T is fixed in the first housing part 4' in the manner explained with reference to FIGS. 1 to 3 with its ends 31 in the bearing points 35.
- the switching element 14 is fixed on the carrier T by means of insulations 41 and 43 so that the connections 15 and 19 protrude past the carrier T through the shell bottom.
- the neck 28 of the carrier T also projects outward through the shell bottom and supports the abutment W and the adjusting spring 22 for the actuating part 17 of the switching element 14.
- the function is the same as in the embodiment according to FIGS. 1 to 3. However, it is ensured that temperature-related deformations of the housing part 4 'cause no change in position of the abutment W and the switching element 14, so that the switching thresholds of the switching element 14 do not shift due to temperature , because the carrier T under the influence of temperature does not perform any movements in the direction of deflection of the actuator 9, not shown in FIG. 5, in its bearing points 35.
- the carrier T could also be plate-shaped or disk-shaped with a plurality of feet mounted in the edge region of the first housing part. It would also be conceivable to mount the carrier near the edge region on bases provided in the housing part at locations which do not move when the housing part is deformed due to temperature, in particular when the shell bottom 26 is curved.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Druckschaltvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben Art.The invention relates to a pressure switching device specified in the preamble of
Bei beispielsweise in gasbeheizten Warmwasserbereitern für die Überwachung der Abgasströmung eingesetzten Druckschaltvorrichtungen dieser Art treten bei Temperaturänderungen Deformationen des Kunststoffgehäuses ein, durch die die Einspannlänge der Justierfeder und/oder die Lage des Widerlagers der Justierfeder verändert werden, was eine Verschiebung der Schaltschwelle bzw. Schaltschwellen des Schaltelementes zur Folge hat. Bei einer Temperaturänderung von 20 auf 80°C können die Schaltschwellen durchaus um 0,1 mbar verschoben werden. Aufgrund geltender Vorschriften ist bei dieser Druckschaltvorrichtung die Schaltschwellen-Gesamttoleranz auf maximal 0,12mbar begrenzt. Da 0,1 mbar allein durch die temperaturbedingte Drift der Schaltschwellen verbraucht werden, verbleiben als Toleranzrest für Justierung, alterungsbedingte Deformationen, Herstellungstoleranzen und montagebedingte Abweichungen noch 0,02mbar, was für eine Serienproduktion nicht ausreichend ist.In pressure switch devices of this type used for example in gas-heated water heaters for monitoring the exhaust gas flow, deformations of the plastic housing occur when the temperature changes, by means of which the clamping length of the adjusting spring and / or the position of the abutment of the adjusting spring are changed, which causes a shift in the switching threshold or switching thresholds of the switching element has the consequence. If the temperature changes from 20 to 80 ° C, the switching thresholds can be shifted by 0.1 mbar. Due to the applicable regulations, the total switching threshold tolerance for this pressure switching device is limited to a maximum of 0.12 mbar. Since 0.1 mbar is consumed solely by the temperature-related drift of the switching thresholds, 0.02mbar remains as a tolerance for adjustment, age-related deformations, manufacturing tolerances and assembly-related deviations, which is not sufficient for series production.
Bei einer aus der GB-PS 11 69 431 bekannten Druckschaltvorrichtung dieser Art, die bei Wasch- oder Spülmaschinen eingesetzt wird, ist das Widerlager der Justierfeder unmittelbar in einem mit dem Gehäuseteil-Boden einstückigen Kragen verschraubbar. Da der Geäuseteil nur am Rand gegenüber dem anderen Gehäuseteil abgestützt ist, lassen sich, z.B. temperaturbedingte, Deformationen des Bodens nicht ausschließen, die das Widerlager verlagern und die Schaltschwellen verstellen.In a pressure switching device of this type known from GB-PS 11 69 431, which is used in washing machines or dishwashers, the abutment of the adjusting spring can be screwed directly into a collar integral with the housing part bottom. Since the housing part only on the edge opposite the other Supported housing part, for example temperature-related deformations of the floor that shift the abutment and adjust the switching thresholds can not be excluded.
Bei einer in der Praxis verwendeten Druckschaltvorrichtung ist zwischen die Justierfeder und das Widerlager ein Bimetallelement eingefügt, das sich temperaturabhängig biegt und die temperaturbedingte Deformation des Gehäuses kompensieren soll, um ein Verschieben der Schaltschwellen zu verhindern. Da jedoch über den in der Praxis auftretenden Temperaturbereich die Deformationen des Gehäuses nicht im gleichen Maß ablaufen wie die Deformationen des Bimetallelementes, lassen sich die Schaltschwellen nicht stabilisieren. Besonders bei höherer Temperatur verschieben sich in dieser Druckschaltvorrichtung die Schaltschwellen sehr stark.In a pressure switching device used in practice, a bimetallic element is inserted between the adjusting spring and the abutment, which bends depending on the temperature and is intended to compensate for the temperature-related deformation of the housing in order to prevent shifting of the switching thresholds. However, since the deformations of the housing do not proceed to the same extent as the deformations of the bimetallic element over the temperature range that occurs in practice, the switching thresholds cannot be stabilized. The switching thresholds shift very strongly in this pressure switching device, particularly at higher temperatures.
Ferner ist es in der Praxis üblich , Druckschaltvorrichtungen mit einem Metallgehäuse auszubilden, um den Einfluß temperaturbedinger Deformationen auf die Lage der Schaltschwellen zu verhindern. Diese Druckschaltvorrichtungen sind in der Herstellung aufwendig und teuer, weil das elektrische Schaltelement eine eigenständige Baugruppe stromführender Teile in einem isolierenden Gehäuse ist, und weil die Druckanschlüsse zu den Gehäuseteilen kompliziert zu fertigen sind. Die Gehäuseteile bestehen deshalb aus Druckguß oder werden aus Blech gezogen, ehe die Druckanschlüsse eingelötet, eingeschweißt oder auf andere Weise druckdicht eingebracht werden.Furthermore, it is common in practice to design pressure switching devices with a metal housing in order to prevent the influence of temperature-related deformations on the position of the switching thresholds. These pressure switching devices are complex and expensive to manufacture because the electrical switching element is an independent assembly of current-carrying parts in an insulating housing and because the pressure connections to the housing parts are complicated to manufacture. The housing parts are therefore made of die-cast or drawn from sheet metal before the pressure connections are soldered, welded in or introduced in a pressure-tight manner in some other way.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckschaltvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die trotz eines aus Kunststoff bestehenden Gehäuses im Rahmen der noch zulässigen Toleranz der Schaltschwellen für eine Serienfertigung geeignet ist. Die zu schaffende Druckschaltvorrichtung soll sich durch eine Temperaturunabhängigkeit der Schaltschwellen auszeichnen, so daß der zulässige Schaltschwellen-Toleranzbereich für fertigungs- und montagebedingte Toleranzen nutzbar ist.The invention has for its object to a pressure switching device of the type mentioned create, which is suitable for series production despite a plastic housing within the still acceptable tolerance of the switching thresholds. The pressure switching device to be created should be characterized by a temperature independence of the switching thresholds, so that the permissible switching threshold tolerance range can be used for tolerances related to production and assembly.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.The object is achieved according to the invention with the features specified in the characterizing part of
Der Träger wird bei dieser Ausbildung durch Temperaturänderungen nicht so beeinflußt, daß sich das Widerlager bewegen könnte. Da ferner der Träger im Gehäuse dort abgestützt und gelagert ist, wo Temperatureinfluß keine Verformungen in Auslenkrichtung des Stellorgans hervorruft, beeinflussen die an anderen Stellen auftretenden, unvermeidbaren Verformungen des Gehäuses die Lage des Widerlagers nicht. Das Resultat ist eine unter Temperaturänderungen gleichbleibende Einspannlänge der Justierfeder bzw. eine unverändert bleibende Position des Widerlagers, so daß die Schaltschwellen durch Temperaturänderungen keine Verlagerung erfahren. Der zulässige Toleranzbereich für die Schaltschwellendrift läßt sich gewinnbringend für herstellungs-, montage-, alterungs- und justagebedingte Toleranzen nutzen. Dadurch wird die Druckschaltvorrichtung für eine rationelle Serien- bzw. Großserienproduktion mit geringer Ausschußquote geeignet.The carrier is not influenced by temperature changes in this training so that the abutment could move. Furthermore, since the carrier is supported and supported in the housing where the influence of temperature does not cause any deformations in the direction of deflection of the actuator, the unavoidable deformations of the housing which occur at other points do not influence the position of the abutment. The result is a clamping length of the adjusting spring which remains constant under temperature changes or a position of the abutment which remains unchanged, so that the switching thresholds are not displaced by temperature changes. The permissible tolerance range for the switching threshold drift can be used profitably for tolerances related to manufacture, assembly, aging and adjustment. This makes the pressure switch device suitable for rational series or large series production with a low reject rate.
Eine zweckmäßige Ausführungsform zeichnet sich durch die Merkmale von Anspruch 2 aus. Der brückenförmige Träger für das Widerlager kommt mit dem Gehäuse nur in dessen Randbereichen in Berührung, wo temperaturbedingte Deformationen keinen Einfluß auf die Lage des Widerlagers gewinnen. Die anderen Teile und insbesondere der Boden des Gehäuses können sich temperaturabhängig deformieren oder wölben, ohne die Position des Widerlagers zu gefährden.An expedient embodiment is characterized by the features of
Eine weitere, zweckmäßige Ausführungsform, bei der das Gehäuse aus zwei an ihren Randbereichen verbundenen, als kreisförmige Kunststoffschalen ausgebildeten Gehäuseteilen besteht, geht aus Anspruch 3 hervor. In den diametral gegenüberliegenden Lagerstellen findet der Träger eine solide und temperaturfeste Abstützung. In der mittigen Vertiefung ist Platz für das Widerlager und eine relativ lange Justierfeder.A further, expedient embodiment, in which the housing consists of two housing parts which are connected at their edge regions and designed as circular plastic shells, can be seen from
Eine weitere Ausführungsform, bei der das Stellorgan eine Membrane ist, die mit einem Randwulst in einem umlaufenden Falz des ersten Gehäuseteils mittels des zweiten Gehäuseteils festgelegt ist, geht aus Anspruch 4 hervor. Es wird auf diese Weise mittels des Trägers eine Festlegung des Widerlagers in bezug auf die Membrane erreicht, durch die sich bei Temperaturänderungen keine die Schaltschwellen verschiebende Bewegung des Widerlagers ergibt. Spezielle Haltemittel für den Träger werden eingespart, da der Randwulst und der zweite Gehäuseteil den Träger lagesichern.Another embodiment, in which the actuator is a membrane, which is fixed with an edge bead in a circumferential fold of the first housing part by means of the second housing part, is apparent from
Ein wichtiger Gedanke ist ferner in Anspruch 5 enthalten. Diese Aufnahmevertiefungen sichern den Träger formschlüssig. Da die Trägerenden die Aufnahmevertiefungen ausfüllen, wird für den Randwulst der Membrane eine gleichmäßig ebene Auflage geschaffen, durch die die notwendige Dichtigkeit gewährleistet bleibt.An important idea is also included in
Abändernd dazu ist auch eine Ausführungsform zweckmäßig, wie sie aus Anspruch 6 hervorgeht. Die formschlüssige Sicherung des Trägers im Gehäuse ist montagebedingt günstig. Ferner wird die Position des Widerlagers für die Justierfeder exakt festgelegt, was für die Präzision der Funktion der Druckschaltvorrichtung wichtig ist.Modifying this, an embodiment is also expedient, as can be seen from
Eine weitere Ausführungsform geht aus Anspruch 7 hervor. Hierbei übernimmt der Randwulst der Membrane einen Teil der Lagesicherung des Trägers im Gehäuse.Another embodiment is set out in
Eine weitere, zweckmäßige Ausführungsform, bei der sich das elektrische Schaltelement quer über die Mitte des ersten Gehäuseteils erstreckt und mit seinem Betätigungsteil annähernd in der Mitte positioniert ist, wo darunterliegend eine durch den Schalenboden von außen zugängliche Stellschraube als Widerlager der Justierfeder angeordnet ist, geht aus Anspruch 8 hervor. Der Träger ist bei dieser Ausbildung galvanisch vom Schaltelement getrennt. Er positioniert die Stellschraube unterhalb des Betätigungsteils des Schaltelementes derart, daß sie von außen zum Justieren der Justierfeder verstellbar ist. Temperaturbedingte Deformationen des Gehäuses haben keinen Einfluß auf die Justage und die Position der Stellschraube. Der Innenraum des Gehäuses wird gut ausgenutzt, weil sich das Schaltelement und der Träger in annähernd derselben Ebene überkreuzen, jedoch im Bereich der Abkröpfung nicht berühren.Another expedient embodiment, in which the electrical switching element extends across the middle of the first housing part and is positioned with its actuating part approximately in the middle, underneath which is arranged an adjusting screw accessible from the outside through the bottom of the shell as an abutment of the adjusting
Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausführungsform geht aus Anspruch 9 hervor. Bei dieser Ausbildung ist auch das Schaltelement von temperaturbedingten Deformationen des Gehäuses abgekuppelt, weil es auf dem Träger angeordnet ist, der an diesen Deformationsbewegungen nicht teilnimmt. Bei dieser besonders vorteilhaften Ausführungsform werden praktisch jegliche temperaturbedingte Bewegungen der die Schaltschwellen bestimmenden Elemente unterdrückt.Another, particularly advantageous embodiment emerges from
Zur Gewichtsersparnis ist das Merkmal gemäß Anspruch 10 zweckmäßig. Ferner wird der Träger durch diese Ausgestaltung verhältnismäßig biegesteif.The feature according to
Für die Praxis sind besonders die Materialien gemäß den Ansprüchen 11 und 12 geeignet.In practice, the materials according to
Schließlich ist der Gedanke von Anspruch 13 von besonderer Bedeutung, weil er dem Wunsch nach Serienfertigung der Druckschaltvorrichtung und einfacher Montage in gleichem Maß gerecht wird. Die vorfertigbare Baueinheit braucht nur mehr bei der Fertigmontage des Gehäuses eingelegt und lagegesichert werden.Finally, the idea of
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Druckschaltvorrichtung,
- Fig. 2 einen um 90o gegenüber Fig. 1 gedrehten Querschnitt,
- Fig. 3 eine Druntersicht zu Fig. 2,
- Fig. 4a,b,c Detailvariationen, jeweils im Schnitt, und
- Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Gehäuseteil einer weiteren Ausführungsform.
- 1 shows a cross section through a first embodiment of a pressure switching device,
- 2 shows a cross section rotated by 90 ° with respect to FIG. 1,
- 3 is a bottom view of FIG. 2,
- Fig. 4a, b, c detail variations, each in section, and
- Fig. 5 is a plan view of a housing part of another embodiment.
Eine Druckschaltvorrichtung 1 gemäß den Fig. 1 bis 3 besitzt ein aus Kunststoff hergestelltes Gehäuse 2 von dosenförmiger Gestalt. Ein kreisrunder, schalenförmiger erster Gehäuseteil 4 ist mit einem ebenfalls schalenförmigen zweiten Gehäuseteil 3 verbunden, wobei der Randbereich 3a des zweiten Gehäuseteils 3 den Randbereich 4a des ersten Gehäuseteils 4 außen übergreift. Die Gehäuseteile 3 und 4 sind zweckmäßigerweise miteinander formschlüssig verrastet. Im Gehäuse 2 sind zwei Kammern 5 und 6 vorgesehen, die über getrennte Druckanschlüsse 7, 8 verfügen. Die beiden Kammern 5, 6 sind durch ein Stellorgan 9 voneinander getrennt, das im vorliegenden Fall eine Membrane 10 ist. Als Stellorgan könnte auch ein Kolben oder eine bei Druckeinwirkung auswölbbare Scheibe dienen.A
An der Unterseite der Membrane 10 ist eine Membranscheibe 11 befestigt, die einen mittig nach unten ragenden Dorn 12 trägt. Der mit 13 bezeichnete Randwulst der Membrane 10 ist zwischen den Gehäuseteilen 3, 4 in einem Falz 34 (Fig. 3) eingespannt.A membrane disk 11 is attached to the underside of the
In der Kammer 6 ist bei dieser Ausführungsform auf dem mit 26 bezeichneten Schalenboden des ersten Gehäuseteils 4 ein Schaltelement 14, z.B. ein Schaltwerk oder ein Schnappschalter, festgelegt, derart, daß ein erster Anschluß 15 zu einem zungenförmigen Schaltkörper 16 durch den Schalenboden 26 nach außen ragt, an dem der Schaltkörper 16 frei auskragend befestigt ist. Annähernd diametral dem Anschluß 15 gegenüberliegend ist ein zweiter Anschluß 19 durch den Schalenboden 26 geführt, der einen Kontakt 23 trägt. Unterhalb des Kontaktes 23 ist ein weitere Anschluß 20 oder eine Abstützung für eine Kontaktzunge 18 des Schaltkörpers 16 vorgesehen. Der Schaltkörper 16 ist beispielsweise ein Blechstanzteil, das einen schräg hochstehenden, zungenenförmigen Betätigungsteil 17 aufweist. Zwischen der Kontaktzunge 18 und dem Betätigungsteil 17 ist eine Schnappfeder 21 eingesetzt. Auf der Kontaktzunge 18 befindet sich ein Kontaktstück 24, das mit dem Kontakt 23 zusammenarbeiten kann. Der Betätigungsteil 14 wird von unten her durch eine Justierfeder 22 beaufschlagt, die in etwa koaxial zum Dorn 12 der Membranplatte 11 liegt. Das untere Ende der Justierfeder 22 sitzt in einem Widerlager W, das als Topf-Stellschraube 25 ausgebildet und in einem Hals 28 verschraubbar ist, der durch den Schalenboden 26 nach unten ragt, so daß das Widerlager W von außen zugänglich ist. Durch Verschrauben der Stellschraube 25 lassen sich die Einspannlänge der Justierfeder und damit der Druckwert verändern, bei dem die Membrane 10 die Kraft der Justierfeder 22 überwindet und den Betätigungsteil 17 nach unten biegt. Sobald der Betätigungsteil 17 nach unten gebogen wird, wird die Schnappfeder 21 zusammengedrückt und so nach unten gekippt, daß sie auf die Kontaktzunge 18 eine Kraft nach oben ausübt, durch die der Kontak 24 gegen den Kontakt 23 angelegt wird. In dieser Stellung des Betätigungsteils 17 übt die Schnappfeder 21 auch den notwendigen Kontaktdruck für die Kontaktzunge 18 aus, gegebenenfalls unterstützt durch die Eigenfederung des Schaltkörpers 16.In this embodiment, the
Sobald der auf der Membrane 10 wirkende und durch den Druckanschluß 7 zugeführte Druck wieder unter die eingestellte Druckgrenze absinkt, drückt die Justierfeder 22 den Betätigungsteil 17 nach oben, so daß sich die Kontakte 23 und 24 durch die Wirkung der Schnappfeder 21 trennen.As soon as the pressure acting on the
Der das Widerlager W enthaltende Hals 28 ist Teil eines Trägers T (Fig. 2 und 3), der sich quer zum Schaltelement 14 erstreckt und die Membrane 10 überbrückt. Der Träger T hat die Form eines Stabes 29 mit hochgezogenen Endteilen 30 zu Trägerenden 31, die gemäß Fig. 2 und 3 im Falz 34 für den Randwulst 13 der Membrane 10 an Stellen 35 gelagert sind, die bei temperaturbedingten Deformationen des Gehäuses 2 bzw. des ersten Gehäuseteils 4 keine in Auslenkrichtung der Membrane 10 verlaufenden Bewegungen ausführen. Der Träger T erstreckt sich in einem Abstand oberhalb des Schalenbodens 26, so daß er an dessen Deformationen nicht teilnimmt. In der Mitte besitzt der Träger T eine Vertiefung 32 in Form einer Abkröpfung, mit der er das Schaltelement 14 untergreift, so daß keine Berührung zwischen dem Schaltkörper 16 und dem Träger T stattfindet. Der Träger T besteht zweckmäßigerweise aus einem Metall, vorzugsweise einem Leichtmetall, oder ist ein biegesteifer Stab bzw. ein Formkörper aus Druckguß. Zur Gewichtsersparnis und zum Versteifen kann der Träger T in seinem Querschnitt U-förmig mit einer längsverlaufenden Nut 33 ausgebildet sein.The
Bei der Montage wird zunächst der Träger T in in für seine Enden 31 vorgesehene Aufnahmen an den Stellen 35 im Falz 34 eingelegt, wobei die Stellschraube 25 schon in den Hals 28 eingeschraubt ist. Danach wird die Justierfeder 22 eingesetzt. Dann wird das Schaltelement 14 mit seinen Anschlüssen 15, 20 und 19 eingesetzt, wobei die Schnappfeder 21 schon vorgesehen sein kann. Danach wird die Membrane 10 so aufgelegt, daß der Dorn 12 in eine im Betätigungsteil 17 vorgesehene Öffnung eintritt und durch diese mit seiner Spitze bis in die Justierfeder greift, um diese zu zentrieren. Danach wird der zweite Gehäuseteil 3 aufgesetzt und mit seinem Randbereich 3a über den Randbereich 4a gerastet. Die Druckschaltvorrichtung ist dann betriebsbereit, sofern an den Anschlüssen 15, 19, 20 die entsprechenden Schaltverbindungen hergestellt werden. Der Umgebungsdruck kommt zur Kammer 5 entweder direkt durch den Druckanschluß 7. Denkbar ist ferner, einen Steuerdruck mittels einer dort angeschlossenen Leitung bereitzustellen. Die Kammer 6 wird durch den Druckanschluß 8 entlüftet. Gegebenenfalls wird hier eine Entlüftungsleitung angeschlossen oder eine Leitung die einen anderen Steuerdruck enthält.During assembly, the carrier T is first inserted into
Gemäß Fig. 4a läßt sich der Träger T auf einfache Weise an den Lagerstellen 35 so lagern, daß er den Falz 34 bündig ausfüllt und durch den Randwulst 13 der Membrane 10 sicher festehalten wird. Dazu besitzt der Träger T an der Oberseite des Stabes 29 Fortsätze 36, die sich am Randwulst 13 abstützen, so daß der Hals 28 sauber in der Öffnung 22 im Schalenboden zentriert bleibt und das Widerlager W lagegesichert ist.According to Fig. 4a, the carrier T can be stored in a simple manner at the bearing points 35 so that it fills the
Gemäß Fig. 4b kann im Falz 34, genauer gesagt in der Lagerstelle 35 für das Ende 31 des Trägers T, eine Vertiefung 37 vorgesehen sein, in die ein Vorsprung 38 an der Unterseite des Endes 31 eingreift. Auch hiermit wird eine eindeutige Lagersicherung des Trägers erreicht, wobei durch ein radiales Spiel zwischend der Vertiefung 37 und dem Fortsatz 38 geringfügige Relativbewegungen in der Ebene des zweiten Gehäuseteils 4 möglich sind, die aber die axiale Position des Widerlagers W nicht verändern.4b can in the
Gemäß Fig. 4c kann der Träger D auch formschlüssig dadurch in der Lagerstelle 35 festgelegt sein, daß ein aus dem Material des ersten Gehäuseteils 4 ausgeformter Zapfen 40 in eine Öffnung 39 des Trägers T eingreift.4c, the carrier D can also be positively fixed in the
Bei der abgeänderten Ausführungform einer Druckschaltvorrichtung 1′ gemäß Fig. 5 ist der Träger T im ersten Gehäuseteil 4′ in der anhand der Fig. 1 bis 3 erläuterten Weise mit seinen Enden 31 in den Lagerstellen 35 festgelegt. Das Schaltelement 14 ist auf dem Träger T mittels Isolierungen 41 und 43 so festgelegt, daß die Anschlüsse 15 und 19 am Träger T vorbei durch den Schalenboden ragen. Der Hals 28 des Trägers T ragt ebenfalls durch den Schalenboden nach außen und lagert das Widerlager W sowie die Justierfeder 22 für den Betätigungsteil 17 des Schaltelementes 14.In the modified embodiment of a pressure switching device 1 'according to FIG. 5, the carrier T is fixed in the first housing part 4' in the manner explained with reference to FIGS. 1 to 3 with its
Die Funktion ist die gleiche wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3. Allerdings ist sichergestellt, daß temperaturbedingte Deformationen des Gehäuseteils 4′ keine Lageveränderung des Widerlagers W und des Schaltelementes 14 bewirken, so daß die Schaltschwellen des Schaltelementes 14 sich temperaturbedingt nicht verlagern, weil der Träger T unter Temperatureinwirkung in seinen Lagerstellen 35 keinen Bewegungen in Auslenkrichtung des in Fig. 5 nicht gezeigten Stellorgans 9 ausführt.The function is the same as in the embodiment according to FIGS. 1 to 3. However, it is ensured that temperature-related deformations of the housing part 4 'cause no change in position of the abutment W and the switching
Der Träger T könnte auch platten- oder scheibenförmig mit mehreren im Randbereich des ersten Gehäuseteils gelagerten Füßen ausgebildet sein. Denkbar wäre es ferner, den Träger nahe dem Randbereich auf im Gehäuseteil vorgesehenen Sockeln an Stellen zu lagern, die bei einer temperaturbedingten Verformung des Gehäuseteils, insbesondere bei einer Wölbung des Schalenbodens 26, keine Bewegungen ausführen.The carrier T could also be plate-shaped or disk-shaped with a plurality of feet mounted in the edge region of the first housing part. It would also be conceivable to mount the carrier near the edge region on bases provided in the housing part at locations which do not move when the housing part is deformed due to temperature, in particular when the shell bottom 26 is curved.
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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