EP1742243B1 - Druckschalter - Google Patents

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EP1742243B1
EP1742243B1 EP06012454A EP06012454A EP1742243B1 EP 1742243 B1 EP1742243 B1 EP 1742243B1 EP 06012454 A EP06012454 A EP 06012454A EP 06012454 A EP06012454 A EP 06012454A EP 1742243 B1 EP1742243 B1 EP 1742243B1
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EP
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pressure switch
elastic element
accordance
pressure
piston
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EP06012454A
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Günther Heissler
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Suco Robert Scheuffele GmbH and Co KG
Original Assignee
Suco Robert Scheuffele GmbH and Co KG
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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
    • H01H35/38—Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow actuated by piston and cylinder
    • 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
    • H01H35/26—Details
    • H01H35/2607—Means for adjustment of "ON" or "OFF" operating pressure
    • H01H35/2614—Means for adjustment of "ON" or "OFF" operating pressure by varying the bias on the pressure sensitive element

Definitions

  • the invention relates to a pressure switch with a housing in which a against a spring force of a first elastic member movable piston member is disposed on the direct or indirect contacts are arranged, wherein the first elastic member disposed on the media connection or a side facing away from the piston member is.
  • a pressure switch for high pressure is in US-A-2356177 described.
  • Object of the present invention is therefore to develop a pressure switch such that is switched only at high pressures in a small case.
  • this object is achieved in an effective manner in that a second elastic element is provided, against the spring force of which the piston element is movable.
  • the pressure switch can be designed as normally closed, changeover or normally open. They can be designed as a piston pressure switch or as a membrane switch. In particular, they are used to perform an electrical switching operation as a function of a media pressure or on reaching or falling below a certain media pressure. As a medium in particular gases and liquids in question.
  • the pressure switches are connected to a corresponding media line.
  • the spring forces add up, so that it can be used for higher media pressures.
  • the second elastic element is arranged on the side of the piston element facing the media connection.
  • an elastic element can be arranged axially on both sides of the piston element.
  • the elastic elements act in the same direction.
  • the one elastic element presses and the other elastic element pulls the piston element.
  • the piston element may be formed in one piece or in several parts.
  • the elastic elements can be realized when the first and / or second elastic element are formed as springs.
  • the piston member has at its effetnan gleich practiceen end a lug on which the second elastic element is supported.
  • a large bearing surface for the second elastic element results when the approach is plate-like. It is particularly preferred if the plate-like approach connects to a shaft of the piston element, which penetrates the second elastic element. This results in a space-saving arrangement of the second elastic element.
  • the second elastic element is supported with one end on a housing stop.
  • the second elastic element is biased at unactuated pressure switch.
  • the second elastic element is preferably used to pull the piston element in the direction of the media line. By the bias can be adjusted how much the piston member is pulled by the second elastic member in the direction of the media line.
  • pressure compensation means for pressure equalization between a media line to be connected and the installation space of the second elastic element can be provided on the piston element.
  • the pressure compensation means may advantageously be formed as openings in or pressure equalization surfaces on the neck of the piston member.
  • the release pressure can be adjusted in a particularly simple manner if the spring force of the first and / or second elastic element, in particular via an adjusting screw, is adjustable.
  • the first elastic element is supported on a Adjusting screw off and the second elastic element is biased to a nominal force.
  • the Indian Fig. 1 shown pressure switch 1 has a housing 2 with a media port 3.
  • a piston element 4 which is designed as a stepped piston, arranged movably.
  • the end 5 of the piston element 4 facing away from the media connection 3 interacts with a first elastic element 6, which is designed as a spring.
  • the first elastic element 6 is supported on an adjusting screw 7 which can be screwed into the housing 2.
  • a second elastic element 8, which is also designed as a spring, is arranged on the media connection-side end of the piston element 4.
  • the second elastic element 8 is supported, on the one hand, on a housing stop 9 and, on the other hand, on a lug 10, which is dish-shaped.
  • the second elastic element 8 is on a shaft 11 of the piston member 2 is arranged. Above a seal 12, not shown contacts are arranged. In order to prevent falling out of the piston member 4, a locking ring 13 is provided.
  • the second elastic element 8 is prestressed and endeavors to move the piston element 4 in the direction of arrow 14. If the pressure switch 1 is acted upon by a medium in the direction of the arrow 15, the piston element 4 is moved counter to the spring forces of the elastic elements 6, 8 in the direction of arrow 15. As a result, the contacts are displaced in the interior of the housing 2, and depending on the arrangement of the contacts a normally closed, a normally open or a changeover function of the pressure switch 1 is realized.
  • the movable over the piston member 4 contacts immovable contacts can be assigned, which are electrically connected to terminals 16.
  • the dish-like projection 10 represents a step on which the second elastic element 8, which is arranged on the shaft 11, can be supported.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Druckschalter mit einem Gehäuse, in dem ein gegen eine Federkraft eines ersten elastischen Elements bewegliches Kolbenelement angeordnet ist, an dem mittelbar oder unmittelbar Kontakte angeordnet sind, wobei das erste elastische Element auf der einem Medienanschluss zu- oder abgewandten Seite des Kolbenelements angeordnet ist.
  • Es sind Druckschalter bekannt, bei denen in einem Gehäuse eine Feder angeordnet ist, gegen deren Rückstellkraft ein Kolben bewegbar ist, an dem Kontakte angebracht sind. Durch die Feder kann der Druck bestimmt werden, bei dem der Schalter seinen Zustand ändert. Es bestehen Anforderungen für Druckschalter, die bei höheren Drücken schalten. Insbesondere sind Druckschalter gefordert, die bei Drücken >200 bar schalten. Grundsätzlich wäre es denkbar, bei dem bekannten Druckschalter stärkere Federn einzusetzen. Dies ist jedoch bei dem vorhandenen Einbauraum nicht möglich. Es müssten vollständig neue Druckschalter gebaut werden, die ein größeres Gehäuse aufweisen, um die stärkere Feder aufnehmen zu können.
  • Ein Druckschalter für Hochdruck wird in US-A-2356177 beschrieben.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Druckschalter derart weiterzubilden, dass bei kleinem Gehäuse erst bei hohen Drücken geschaltet wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auf wirkungsvolle Art und Weise dadurch gelöst, dass ein zweites elastisches Element vorgesehen ist, gegen dessen Federkraft das Kolbenelement beweglich ist. Durch diese Maßnahme ist es möglich, den Druckschalter für höhere Drücke, insbesondere im Bereich von 200 bis 400 bar, einzusetzen, wobei die Abmessungen des Druckschalters so klein gehalten werden können wie bei Druckschaltern für Drücke unter 200 bar. Die Druckschalter können je nach Anwendung als Öffner, Wechsler oder Schließer ausgebildet sein. Sie können als Kolbendruckschalter oder als Membranschalter ausgebildet sein. Insbesondere werden sie verwendet, um in Abhängigkeit von einem Mediendruck beziehungsweise bei Erreichen oder Unterschreiten eines bestimmten Mediendrucks einen elektrischen Schaltvorgang durchzuführen. Als Medium kommen insbesondere Gase und Flüssigkeiten in Frage. Die Druckschalter werden dabei an eine entsprechende Medienleitung angeschlossen. Bei dem erfindungsgemäßen Druckschalter addieren sich die Federkräfte, so dass er für höhere Mediendrücke eingesetzt werden kann.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn das zweite elastische Element auf der dem Medienanschluss zugewandten Seite des Kolbenelements angeordnet ist. Somit kann axial auf beiden Seiten des Kolbenelements jeweils ein elastisches Element angeordnet werden. Die elastischen Elemente wirken in dieselbe Richtung. Das eine elastische Element drückt und das andere elastische Element zieht das Kolbenelement. Das Kolbenelement kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.
  • Auf besonders einfache Art und Weise können die elastischen Elemente realisiert werden, wenn das erste und/oder zweite elastische Element als Federn ausgebildet sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Kolbenelement an seinem medienanschlussseitigen Ende einen Ansatz aufweist, an dem sich das zweite elastische Element abstützt.
  • Eine große Auflagefläche für das zweite elastische Element ergibt sich, wenn der Ansatz tellerartig ausgebildet ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der tellerartige Ansatz an einen Schaft des Kolbenelements anschließt, der das zweite elastische Element durchdringt. Hierdurch ergibt sich eine Platz sparende Anordnung des zweiten elastischen Elements.
  • Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, wenn sich das zweite elastische Element mit einem Ende an einem Gehäuseanschlag abstützt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das zweite elastische Element bei unbetätigtem Druckschalter vorgespannt ist. Das zweite elastische Element wird vorzugsweise dazu eingesetzt, das Kolbenelement in Richtung der Medienleitung zu ziehen. Durch die Vorspannung kann eingestellt werden, wie stark das Kolbenelement durch das zweite elastische Element in Richtung der Medienleitung gezogen wird.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform können an dem Kolbenelement Druckausgleichsmittel zum Druckausgleich zwischen einer anzuschließenden Medienleitung und dem Einbauraum des zweiten elastischen Elements vorgesehen sein. Die Druckausgleichsmittel können dabei vorteilhafterweise als Öffnungen in oder Druckausgleichsflächen an dem Ansatz des Kolbenelements ausgebildet sein. Durch das Vorsehen von Druckausgleichsmitteln kann sichergestellt werden, dass nur der durch die Federkraft der elastischen Elemente eingestellte Druck überwunden werden muss, um den Druckschalter auszulösen. Medium, welches sich im Einbauraum des zweiten elastischen Elements möglicherweise befindet, hat dadurch keinen Einfluss auf den Auslösedruck des Druckschalters. Dadurch wird die Funktionssicherheit des Druckschalters gewährleistet.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Einbauraum des zweiten elastischen Elements in einem Medienleitungsanschluss vorgesehen ist. Dadurch ist kein zusätzlicher Einbauraum notwendig. Ein existierendes Gehäuse kann verwendet werden.
  • Der Auslösedruck kann auf besonders einfache Art und Weise eingestellt werden, wenn die Federkraft des ersten und/oder zweiten elastischen Elements, insbesondere über eine Einstellschraube, einstellbar ist. Vorzugsweise stützt sich das erste elastische Element an einer Einstellschraube ab und ist das zweite elastische Element auf eine Nennkraft vorgespannt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.
  • In der schematischen Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird.
    • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine teilweise geschnittene Darstellung eines erfindungsgemäßen Druckschalters;
    Fig. 2a
    eine seitliche Draufsicht auf ein Kolbenelement;
    Fig. 2b
    eine Draufsicht von unten auf das Kolbenelement.
  • Der in der Fig. 1 gezeigte Druckschalter 1 weist ein Gehäuse 2 mit einem Medienanschluss 3 auf. In dem Gehäuse 2 ist ein Kolbenelement 4, welches als Stufenkolben ausgebildet ist, beweglich angeordnet. Das dem Medienanschluss 3 abgewandte Ende 5 des Kolbenelements 4 wirkt mit einem ersten elastischen Element 6, welches als Feder ausgebildet ist, zusammen. Das erste elastische Element 6 stützt sich an einer Einstellschraube 7 ab, die in das Gehäuse 2 eindrehbar ist. Ein zweites elastisches Element 8, welches ebenfalls als Feder ausgebildet ist, ist an dem medienanschlussseitigen Ende des Kolbenelements 4 angeordnet. Das zweite elastische Element 8 stützt sich zum einen an einem Gehäuseanschlag 9 und zum anderen an einem Ansatz 10, der tellerartig ausgebildet ist, ab. Das zweite elastische Element 8 ist auf einem Schaft 11 des Kolbenelements 2 angeordnet. Oberhalb einer Dichtung 12 sind nicht dargestellte Kontakte angeordnet. Um ein Herausfallen des Kolbenelements 4 zu verhindern, ist ein Sicherungsring 13 vorgesehen.
  • Das zweite elastische Element 8 ist vorgespannt und ist bestrebt, das Kolbenelement 4 in Pfeilrichtung 14 zu bewegen. Wird der Druckschalter 1 mit einem Medium in Pfeilrichtung 15 beaufschlagt, so wird das Kolbenelement 4 entgegen der Federkräfte der elastischen Elemente 6, 8 in Pfeilrichtung 15 bewegt. Dadurch werden die Kontakte im Inneren des Gehäuses 2 verlagert, und je nach Anordnung der Kontakte wird eine Öffner-, eine Schließer- oder eine Wechslerfunktion des Druckschalters 1 realisiert. Den über das Kolbenelement 4 beweglichen Kontakten können unbewegliche Kontakte zugeordnet sein, die mit Anschlussklemmen 16 elektrisch leitend verbunden sind.
  • Bei Betätigung des Druckschalters 1 wird der Ansatz 10 in den Einbauraum 17 des zweiten elastischen Elements 8 verlagert. Damit Medium, welches sich möglicherweise im Einbauraum 17 befindet, die Bewegung des Kolbenelements 4 nicht beeinträchtigt, sind Druckausgleichsmittel vorgesehen, sodass Medium aus dem Einbauraum 17 verdrängt werden kann.
  • In der Fig. 2a ist das Kolbenelement 4 dargestellt. Der tellerartige Ansatz 10 stellt eine Stufe dar, auf der sich das zweite elastische Element 8, welches auf dem Schaft 11 angeordnet ist, abstützen kann.
  • Der Fig. 2b kann man entnehmen, dass der Ansatz 10 als Druckausgleichsmittel Druckausgleichsflächen 20 aufweist, so dass Öffnungen zwischen dem Ansatz 10 und dem beispielsweise kreisrunden Einbauraum 17 entstehen, durch die Medium zwischen einer Medienleitung und dem Einbauraum 17 strömen kann.

Claims (14)

  1. Druckschalter (1) mit einem Gehäuse (2), in dem ein gegen eine Federkraft eines ersten elastischen Elements (6) bewegliches Kolbenelement (4) angeordnet ist, an dem mittelbar oder unmittelbar Kontakte angeordnet sind, wobei das erste elastische Element (6) auf der einem Medienanschluss (3) zu- oder abgewandten Seite des Kolbenelements (4) angeordnet ist, und in dem ein zweites elastisches Element (8) vorgesehen ist, gegen dessen Federkraft das Kolbenelement (4) beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbauraum (17) für das zweite elastische Element (8) im Medienanschluss (3) angeordnet ist.
  2. Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite elastische Element (8) auf der dem Medienanschluss (3) zugewandten Seite des Kolbenelements (4) angeordnet ist.
  3. Druckschalter nach einem der vorhergehenden- Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite elastische Element (6, 8) als Federn ausgebildet sind.
  4. Druckschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenelement (4) an seinem medienanschlussseitigen Ende einen Ansatz (10) aufweist, an dem sich das zweite elastische Element (8) abstützt.
  5. Druckschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (10) tellerartig ausgebildet ist.
  6. Druckschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der tellerartige Ansatz (10) an einen Schaft (11) des Kolbenelements (4) anschließt, der das zweite elastische Element (8) durchdringt.
  7. Druckschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite elastische Element (8) sich mit einem Ende an einem Gehäuseanschlag (9) abstützt.
  8. Druckschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite elastische Element (8) bei unbetätigtem Druckschalter (1) vorgespannt ist.
  9. Druckschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kolbenelement (4) Druckausgleichsmittel vorgesehen sind zum Druckausgleich zwischen einer anzuschließenden Medienleitung und dem Einbauraum (17) des zweiten elastischen Elements (8).
  10. Druckschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsmittel als Öffnungen in oder Druckausgleichsflächen (20) an dem Ansatz (10) des Kolbenelements (4) ausgebildet sind.
  11. Druckschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft des ersten und/oder zweiten elastischen Elements (6, 8), insbesondere über eine einstellschraube (7), einstellbar ist.
  12. Druckschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite elastische Element (8) auf eine Nennkraft vorgespannt ist.
  13. Druckschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckschalter (1) als Öffner, Schließer oder Wechsler ausgebildet ist.
  14. Druckschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckschalter (1) als Membranschalter ausgebildet ist.
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