Druckschalter

Abstract

 Ein Druckschalter hat einen vom Meßdruck axial verschieb­lichen Stößel (7), welcher einen Schaltstift (13) eines Mikroschalters (12) zu betätigen vermag. Zwischen dem Stößel (7) und dem Schaltstift (13) ist ein Kipphebel (9) angeordnet. Der Mikroschalter (12) ist in Haupter­streckungsrichtung des Kipphebels (9) verschiebbar am Gehäuse (1) des Druckschalters befestigt. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit der Veränderung des Übersetzungs­verhältnisses zwischen Stößelbewegung und Schaltstift­bewegung, wodurch sich die Größe der Hysterese des Druck­schalters verändern läßt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckschalter mit einer vom zu messenden Druckmedium beaufschlagten Druck­kammer und einem einen Schaltstift eines Mikroschalters betätigenden Stößel. Solche Druckschalter sind allgemein bekannt und gebräuchlich.

[0002] Der Schaltpunkt von Druckschaltern dieser Art liegt kon­struktionsbedingt bei einem Druckaufbau höher als bei einem Druckabbau, da der Schaltstift nach Erreichen des Schaltpunktes bei Druckaufbau und anschließendem Druckab­bau zunächst einen Differenzweg zurücklegen muß, bevor der sogenannte Rückschaltpunkt erreicht ist. Diese Hyste­rese kann man sich beispielsweise bei einer Drucksteue­rung mit einem solchen Druckschalter zunutze machen. Wenn zum Beispiel in einem Behälter ein Druck zwischen 130 und 160 bar aufrechterhalten werden soll, dann kann man einen Druckschalter wählen, dessen Mikroschalter bei steigendem Druck bei 160 bar eine den Druck erzeugende Pumpe abschaltet und bei fallendem Druck bei 130 bar zurückschaltet, so daß die Pumpe wieder zu arbeiten beginnt.

[0003] Wenn man bei Mikroschaltern eine hohe Genauigkeit der Schaltpunkte für steigenden und fallenden Druck ver­langt, dann müssen die Mikroschalter mit den jeweils gewünschten, genauen Schaltpunkten aus einer größeren Anzahl von gefertigten Mikroschaltern aussortiert wer­den. Zusätzlich muß nach dem Zusammenbau des Druckschal­ters auf dem Prüfstand der für eine bestimmte Hysterese des Druckschalters erforderliche Mikroschalter ausge­sucht werden. Deshalb sind Druckschalter mit festgeleg­tem Ein- und Ausschaltpunkt wesentlich teurer als Druck­ schalter mit nur einem festgelegten Schaltpunkt.

[0004] Das Aussortieren geeigneter Mikroschalter für die Druck­schalter kann man auch nicht dadurch vermeiden, daß man durch Verändern der Federkraft ihrer ihren Stößel entge­gen der Schaltrichtung vorspannenden Stellfeder den Be­reich der Schaltpunkte nach oben oder unten verschiebt, weil diese Einstellmöglichkeit für viele Anwendungsfälle nicht ausreicht, denn oftmals ist infolge von Toleranzen der Bereich zwischen Einschaltpunkt und Rückschaltpunkt größer oder kleiner als erforderlich.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druck­schalter der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß nicht nur der Bereich zwischen Einschaltpunkt und Rückschaltpunkt als Ganzes verschoben, sondern auch der gegenseitige Abstand dieser Punkte veränderbar ist.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Schaltstift und dem Stößel ein Kipphebel angeordnet ist, gegen den von einer Seite der Stößel und von der gegenüberliegenden Seite der Schaltstift anlie­gen und daß der Mikroschalter mit seinem Schaltstift quer zu dem Stößel in Längserstreckungsrichtung des Kipp­hebels verschiebbar angeordnet ist.

[0007] Durch diese Zwischenschaltung eines Kipphebels zwischen dem Stößel des Druckschalters und dem Schaltstift des Mikroschalters wird die druckabhängige, axiale Verschie­bung des Schaltstiftes entsprechend den Hebelverhält­nissen des Kipphebels übersetzt. Durch die Verschiebbar­keit des Mikroschalters läßt sich dieses Übersetzungs­verhältnis verändern. Dadurch wird es möglich, den Abstand des Einschaltpunktes des Mikroschalters vom Rück­schaltpunkt zu verändern, so daß sich der Differenzweg zwischen den Schaltstiftstellungen beim Schalten nicht nur durch die Stellfeder verschieben, sondern verklei­ nern oder vergrößern läßt. Dadurch kann man für den erfindungsgemäßen Druckschalter Mikroschalter mit groben Toleranzen verwenden und die genauen Schaltpunkte je­weils einstellen.

[0008] Um beim Verschieben des Mikroschalters nicht zwangsläu­fig zugleich den Stößel und den Schaltstift axial zu verschieben, ist es zweckmäßig, wenn der Kipphebel quer zum Stößel in Verschieberichtung des Mikroschalters aus­gerichtet ist.

[0009] Eine besonders große Veränderung des Übersetzungsverhält­nisses zwischen der Verschiebung des Stößels und des Schaltstiftes läßt sich erreichen, wenn der Kipphebel an einer in Verschieberichtung des Kipphebels liegenden Seite des Gehäuses des Mikroschalters angelenkt ist. Diese große Veränderungsmöglichkeit des Übersetzungs­verhältnisses resuliert daraus, daß durch Verschieben des Mikroschalters die Schwenkachse des Kipphebels bis nahe über den Stößel geschoben werden kann, so daß ge­ringe Stößelverschiebungen zu einer starken Verschwen­kung des Kipphebels führen.

[0010] Die axiale Verschiebung des Stößels läßt sich wahlweise übersetzen oder untersetzen, wenn der Mikroschalter aus einer mit seinem Schaltstift zum Stößel fluchtenden Stel­lung in zwei entgegengesetzte Richtungen verschiebbar ausgebildet ist.

[0011] Die Verschiebbarkeit des Mikroschalters kann auf sehr unterschiedliche Weise erreicht werden. Ein besonders feinfühliges Verschieben des Mikroschalters ist möglich, wenn der Mikroschalter mit seiner Rückseite gegen eine Wandfläche anliegt und mittels zumindest einer durch ein Langloch in der Wandfläche führenden Befestigungsschrau­be mit einem in einer in Verschieberichtung verlaufenden Bohrung hinter der Wandfläche angeordneten Gleitstück verbunden ist und wenn ferner Mittel zum feinfühligen Verschieben des Gleitstückes bei gelockerter Befesti­gungsschraube vorgesehen sind.

[0012] Auch die Mittel zur Verstellung des Gleitstückes können sehr unterschiedlich gestaltet sein. Man könnte zum Beispiel das Gleitstück als Zahnstange ausbilden und zum Verschieben des Gleitstückes ein in diese Zahnstange greifendes Ritzel vorsehen. Besonders einfach läßt sich das Gleitstück verschieben, wenn es gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung mit einem Teil seiner Mantel­fläche in eine quer zur Verschieberichtung verlaufenden Bohrung zum Einsetzen eines Verstellwerkzeuges greift.

[0013] Auf eine Verzahnung am Gleitstück kann gänzlich verzich­tet werden, wenn das Gleitstück aus einem im Vergleich zum Verstellwerkzeug weichen Werkstoff besteht und das Verstellwerkzeug ein Schrauber mit einer Mehrfachver­zahnung ist.

[0014] Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist in der Zeichnung dargestellt und wird nach­folgend beschrieben. In ihr zeigen die

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungs­gemäßen Druckschalter,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Druckschalters,

Fig. 3 eine gegenüber den vorangegangenen Figuren vergrößerte Schnittdarstellung durch den Druckschalter im Bereich der Befestigung seines Mikroschalters.

[0015] Wie die Figur 1 erkennen läßt, hat der erfindungsgemäße Druckschalter ein Gehäuse 1 mit einem Gewindestutzen 2 zum Einschrauben in eine nicht dargestellte Gewinde­bohrung des Bauteils, an dem er angebracht werden soll. Im Gewindestutzen 2 ist eine koaxiale Bohrung 3 vorge­sehen, durch die das zu messende Druckmedium in einen Druckraum 4 bis vor die Stirnfläche eines Stempels 5 gelangen kann. Dieser Stempel 5 ist mittels einer Dich­tung 6 zum Gehäuse 1 hin abgedichtet, so daß eine Druck­beaufschlagung des Druckraumes 4 zu einer Verschiebung des Stempels 5 in der Zeichnung gesehen nach rechts führt. Der Stempel 5 legt sich dabei gegen einen Stößel 7, der mit seiner gegenüberliegenden Seite gegen einen um eine Achse 8 schwenkbaren, quer zum Stößel 7 ausge­richteten Kipphebel 9 anliegt.

[0016] Eine Stellfeder 10 spannt den Stößel in Richtung des Stempels 5 vor, wozu sie gegen ein Schraubstück 11 abge­stützt ist, welches zur Veränderung der Spannkraft der Stellfeder 10 mehr oder weniger weit in das Gehäuse 1 eingeschraubt werden kann.

[0017] Der Kipphebel 9 ist mit seiner Achse 8 am Gehäuse eines Mikroschalters 12 befestigt. Dieser Mikroschalter 12 hat einen Schaltstift 13, welcher auf der dem Mikroschalter 12 zugewandten Seite gegen den Kipphebel 9 anliegt und in der dargestellten Stellung mit dem Stößel 7 fluchtet. Für die Erfindung wesentlich ist, daß der Mikroschalter 12 quer zum Stößel 7 verschiebbar auf dem Gehäuse 1 befestigt ist. Zu diesem Zweck ist er mittels zweier Befestigungsschrauben 14, 15 auf noch zu erläuternde Weise gegen eine Wandfläche 16 des Gehäuses 1 gehalten. Löst man diese Befestigungsschrauben 14, 15 und schiebt den Mikroschalter 12 in der Zeichnung gesehen nach unten, dann drückt der Stößel 7 näher zur Achse 8 gegen den Kipphebel 9 als in der dargestellten Mittelstellung. Eine geringe axiale Verschiebung des Stößels 7 führt dadurch zu einer relativ starken Schwenkbewegung des Kipphebels 9 und damit zu einer entsprechend großen Ver­schiebung des Schaltstiftes 13, so daß es früher zu einem Schalten kommt.

[0018] Verschiebt man den Mikroschalter 12 in der Zeichnung gesehen nach oben, so tritt eine Weguntersetzung ein. Der Stößel 7 muß sich relativ weit axial verschieben, um eine geringe Verschiebung des Schaltstiftes 13 zu be­wirken.

[0019] Die Figur 2 verdeutlicht die Gestaltung des Druckschal­ters. Zu erkennen ist, wie der Mikroschalter 12 mit den Befestigungsschrauben 14, 15 gegen die Wandfläche 16 anliegt. Weiterhin ist eine stirnseitige Bohrung 17 zu sehen, in der man einen Teil der Mantelfläche eines zylindrischen Gleitstückes 18 erkennt.

[0020] Die Figur 3 zeigt, daß dieses Gleitstück 18 in einer Bohrung 19 verschieblich angeordnet ist und die Befesti­gungsschrauben 14, 15 durch den Mikroschalter 12 hin­durch in dieses Gleitstück 18 geschraubt sind. Ein nicht dargestelltes Langloch in der Wandfläche 16 ermöglicht eine Verschiebung des Mikroschalters 12 zusammen mit dem Gleitstück 18, sofern die Befestigungsschrauben 14, 15 nicht festgezogen sind.

[0021] Zur feinfühligen Verschiebung des Gleitstückes 18 dient ein Schrauber 20, der an seinem unteren Ende einen Kegel 21 mit einer Mehrfachverzahnung 22 aufweist. Diesen Schrauber 20 steckt man in die Bohrung 17, so daß sich seine Mehrfachverzahnung 22 auf die Mantelfläche des Gleitstückes 18 setzt. Da das Gleitstück 18 aus einem weicheren Werkstoff bestehen soll als die Mehrfachver­zahnung 22, drückt sich diese in die Mantelfläche des Gleitstückes 18 ein, so daß dieses durch Drehen des Schraubers 20 so verschoben werden kann, als ob es eine zahnstangenartige Verzahnung hätte. Man verschiebt in der Praxis das Gleitstück 18 und damit den Mikroschalter 12 so weit und in eine solche Richtung, bis daß der Differenzweg des Druckschalters die erforderliche Größe aufweist.

Auflistung der verwendeten Bezugszeichen

[0022] 1 Gehäuse
2 Gewindestutzen
3 Bohrung
4 Druckraum
5 Stempel

6 Dichtung
7 Stößel
8 Achse
9 Kipphebel
10 Stellfeder

11 Schraubstück
12 Mikroschalter
13 Schaltstift
14 Befestigungsschraube
15 Befestigungsschraube

16 Wandfläche
17 Bohrung
18 Gleitstück
19 Bohrung
20 Schraube

21 Kegel
22 Mehrfachverzahnung

Ansprüche

1. Druckschalter mit einer vom zu messenden Druckmedium beaufschlagten Druckkammer und einem einen Schaltstift eines Mikroschalters betätigenden Stößel, dadurch ge­kennzeichnet, daß zwischen dem Schaltstift (13) und dem Stößel (7) ein Kipphebel (9) angeordnet ist, gegen den von einer Seite der Stößel (7) und von der gegenüber­liegenden Seite der Schaltstift (13) anliegen und daß der Mikroschalter (12) mit seinem Schaltstift (13) quer zu dem Stößel (7) in Längserstreckungsrichtung des Kipp­hebels (9) verschiebbar angeordnet ist.

2. Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß der Kipphebel (9) quer zum Stößel (7) in Ver­schieberichtung des Mikroschalters (12) ausgerichtet ist.

3. Druckschalter nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (9) an einer in Ver­schieberichtung des Kipphebels (9) liegenden Seite des Gehäuses (1) des Mikroschalters (12) angelenkt ist.

4. Druckschalter nach einem oder mehreren der vorangehen­den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikro­schalter (12) aus einer mit seinem Schaltstift (13) zum Stößel (7) fluchtenden Stellung in zwei entgegengesetzte Richtungen verschiebbar ausgebildet ist.

5. Druckschalter nach einem oder mehreren der vorangehen­den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikro­schalterm (12) mit seiner Rückseite gegen eine Wandfläche (16) anliegt und mittels zumindest einer durch ein Lang­loch in der Wandfläche (16) führenden Befestigungs­schraube (14, 15) mit einem in einer in Verschieberich­tung verlaufenden Bohrung (19) hinter der Wandfläche (16) angeordneten Gleitstück (18) verbunden ist und daß ferner Mittel zum feinfühligen Verschieben des Gleit­stückes (18) bei gelockerter Befestigungsschraube (14, 15) vorgesehen sind.

6. Druckschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­net, daß das Gleitstück (18) mit einem Teil seiner Man­telfläche in eine quer zur Verschieberichtung verlaufen­den Bohrung (17) zum Einsetzen eines Verstellwerkzeuges (Schrauber 20) greift.

7. Druckschalter nach einem oder mehreren der vorangehen­den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleit­stück (18) aus einem im Vergleich zum Verstellwerkzeug (20) weichen Werkstoff besteht und das Verstellwerkzeug ein Schrauber (20) mit einer Mehrfachverzahnung (22) ist.

Zeichnung