Druckschalter

Abstract

 Die Schaltvorrichtung (26) des Druckschalters (10) weist ein feststehendes (30) und ein mit einer Schnappfeder (50) gekoppeltes bewegliches Kontaktelement (32) auf. Diese einen Schaltkontakt bildenden Kontaktelemente (30, 32) sind zwischen einer gehäuseseitigen Einspannstelle (62) und einem Betätigungspunkt (44) angeordnet, an welchem eine Membran (24) mittels eines Stössels (46) an einer den Schaltkontakt betätigenden Blattfeder (34) angreift. Dabei befindet sich der Betätigungspunkt (44) an einem längeren Hebelarm als der Schaltkontakt. Dies bewirkt eine Kraftübersetzung vom Membranhub auf den Schaltkontakt und gewährleistet durch die Verstärkung des Kontaktdruckes eine erhöhte elektrische Schaltsicherheit.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckschalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art sowie auf ein verfahren zur Herstellung solcher Druckschalter.

[0002] Allgemein bekannte Druckschalter der angegebenen Art weisen entweder separat gekapselte handelsübliche Mikroschalter oder in den Gehäusen der Druckschalter offen angeordnete Schaltvorrichtungen auf. Mikroschalter sind zwar in Ausführungen mit relativ kleinen Abmessungen erhältlich, jedoch für sehr kleine Betätigungskräfte im Feinstdruckbereich kaum geeignet. Bei der Übertragung von Betätigungskräften auf solche Schalter verursacht die Stösseldurchführung in das Schaltergehäuse und je nach Ausführung, auch die Hebellagerung eines Betätigungshebels zusätzliche Reibungskräfte. Zudem ist bei einem solchen Schalter die Einstellung des Ansprechdruckes aufwendig und die Schaltdifferenz ist in der Regel überhaupt nicht verstellbar.

[0003] Im Feinstdruckbereich werden beispielsweise bei Gasheizkesseln zur Überwachung der Abgase Schaltgenauigkeiten von wenigen Pascal gefordert, die mit Druckschaltern der bekannten Bauart kaum mehr garantiert werden können. In der Regel handelt es sich dabei um Einstellungen von Arbeitsdrücken in der Grössenordnung von weniger als 2 mbar bzw. Druckdifferenzen von weniger als 0,2 mbar.

[0004] Offen im Gehäuse von bekannten Druckschaltern angeordnete Schaltvorrichtungen sind zwar durch den Wegfall von zusätzlichen Übertragungsgliedern für kleine Betätigungskräfte geeignet, weisen jedoch den Nachteil auf, dass solche Schaltvorrichtungen in der Regel durch relativ grosse Membrandurchmesser viel Platz beanspruchen und durch die Befestigung der Kontaktteile an mehreren Gehäusestellen von Kunststoffgehäusen empfindlich auf temperaturbedingten Gehäuseverzug sind.

[0005] Zudem sind die Gehäuse von bekannten Druckschaltern in der Regel durch den Aufbau einer Rückstellfeder relativ hoch. So weist z.B. ein aus der DE-PS 38 26 749 bekannter Druckschalter als Rückstellmittel eine Druckfeder auf, deren Widerlager mittels eines Trägers an der Einspannstelle einer als druckbeaufschlagbares Element dienenden Membran im Randbereich des Gehäuses gelagert ist. Zwischen der Membran und der Druckfeder befindet sich eine das bewegliche Kontaktelement tragende Kontaktfeder, welche mittels eines Stössels von der Membran betätigt wird. Das bewegliche sowie das feststehende Kontaktelement sind im Boden des aus Kunststoff bestehenden Gehäuses an verschiedenen Stellen befestigt. Ein temperaturbedingter Verzug des Gehäuses bewirkt bei diesem bekannten Druckschalter, dass sich der Abstand zwischen dem Widerlager der Druckfeder und dem beweglichen Kontaktelement verändert. Eine solche Veränderung beeinflusst die Schaltgenauigkeit.

[0006] Bei dem bekannten Druckschalter wird jedoch auch die Möglichkeit erwähnt, zusätzlich zu den einleitend aufgeführten Massnahmen auch noch das Schaltelement auf dem Träger anzuordnen. Eine solche Anordnung würde zwar die Temperaturabhängigkeit herabsetzen, sofern der Träger aus Metall besteht, ergibt jedoch einen komplizierten Aufbau, der mit erheblicher Mehrarbeit bei der Montage dieser in Serienfabrikation hergestellten Druckschalter verbunden ist.

[0007] Kompliziert ist ein solcher Aufbau insbesondere deshalb, weil der Träger mindestens an zwei sich gegenüberliegenden Stellen im Randbereich des Gehäuses gelagert sein und sowohl das Schaltelement als auch das Widerlager der Druckfeder tragen müsste.

[0008] Ausser der vorstehend beschriebenen Ausführung eines Druckschalters mit Kunststoffgehäuse sind auch metallgekapselte Druckschalter sei langem bekannt. Diese sind jedoch erheblich teurer als Druckschalter in Kunststoffgehäusen.

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckschalter mit geringen äusseren Abmessungen zu schaffen, der eine hohe Schaltgenauigkeit und Langzeitstabilität, auch bei einer hohen Umgebungstemperatur gewährleistet. So sollen z.B. bei einer Halbierung der Membran-Wirkfläche, bezogen auf einen herkömmlichen Druckschalter, die Genauigkeit und die Kontakteigenschaften beibehalten oder sogar verbessert werden. Dabei ist es zudem erforderlich, dass das durch Druck beaufschlagbare Element, in der Regel eine Membran, eine hohe Ansprechempfindlichkeit aufweist und auch bei hohen Umgebungstemperaturen formstabil bleibt. Zudem soll die Aufgabe gelöst werden, dass der Druckschalter mit einem Minimum an Einzelteilen auskommt und einfach zu montieren ist.

[0010] Der erste Teil der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

[0011] Bei der erfindungsgemässen Lösung befindet sich der Betätigungspunkt des durch Druck beaufschlagbaren Elementes, beispielsweise einer Membran, an einem längeren Hebelarm der Kontakt- und der Blattfeder als die Kontaktstelle des beweglichen Kontaktelementes. Dadurch ergibt sich, dass der Hub der Membran grösser ist als jener des beweglichen Kontaktelementes. Die Folge ist eine Übersetzung der Kraft vom Membranhub auf den Kontakt. Die damit verbundene Verstärkung des Kontaktdruckes gewährleistet eine erhöhte elektrische Schaltsicherheit.

[0012] Durch eine solche Kontaktanordnung ist die Baulänge der Schaltvorrichtung kürzer als jene von bekannten Anordnungen. Dadurch lässt sich der Durchmesser des Druckschalter-Gehäuses verringern. Die Verringerung der Gehäusegrösse ergibt zudem Materialeinsparungen und günstigere Einbaumöglichkeiten. Insbesondere ist ein solcher Druckschalter als Überwachungsorgan für Gasheizkessel besonders gut geeignet.

[0013] Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 2 fällt die sonst erforderliche, als Druckfeder dienende Schraubenfeder weg, welche insbesondere die Höhe der bekannten Druckschalter bestimmt. Dies ergibt nicht nur eine Vereinfachung im Aufbau des Druckschalters, sondern neben einer wesentlichen Verbesserung der Schaltgenauigkeit auch eine erhebliche Verringerung seiner Bauhöhe, insbesondere durch den Wegfall des die Druckfeder enthaltenden turmartigen Aufbaues auf der Oberseite des Gehäuses.

[0014] Eine bevorzugte Ausführungsform nach Anspruch 3 dient zum Einstellen des Druck-Einstellwertes und ersetzt dasjenige Einstellelement, welches die Bauhöhe des erwähnten Aufbaues bisher zusätzlich noch vergrössert hat.

[0015] Bei einer Ausführungsform nach Anspruch 4 ist das erste Einstellelement an der Einspannstelle der Blattfeder und damit in unmittelbarer Nähe der Schaltvorrichtung angeordnet. Dies ergibt einen kompakten Aufbau und zudem eine Ausführung, bei der auf einfache Weise eine Verstellbarkeit der Halterung des Blattfederendes für die Einstellung des Kraft- bzw. Druck-Einstellwertes dient. Da die Schaltvorrichtung üblicherweise innerhalb des Druckschalter-Gehäuses angeordnet ist, ergibt sich zudem bei einer Ausführungsform nach Anspruch 4 die Möglichkeit, auf Lagerdurchführungen im Gehäuseteil für die Einstellelemente nach aussen zu verzichten. Dies verhindert eine zweite gehäuseseitige Lagerung und erleichtert das Abdichten des Druckschaltergehäuses nach aussen. Falls eine Einstellmöglichkeit von aussen bei geschlossenem Gehäuse erwünscht ist, sind lediglich leicht verschliessbare Einstellöffnungen erforderlich.

[0016] Eine Ausführungsform nach Anspruch 5 lässt erkennen, dass die Kontaktfeder in der Mitte von zwei Teilen der Blattfeder angeordnet ist und dadurch für den Betätigungspunkt durch das druckbeaufschlagbare Element und den Schaltkontakt frei bleibt. Eine solche Ausführungsform bedeutet eine symmetrische Anordnung der Blattfederteile zur Kontaktfeder. Damit können Kontakt- und Blattfeder in einer Ebene eingespannt sein.

[0017] Eine Ausführungsform nach Anspruch 6 gewährleistet, dass die Blattfeder einerseits aus relativ dünnem Federwerkstoff bestehen kann und andererseits mindestens über eine Teilstrecke bei Beanspruchung steif bleibt.

[0018] Anspruch 7 gibt an, dass sämtliche Federelemente keine Abbiegungen in Längsrichtung aufweisen. Dies ergibt nicht nur eine Vereinfachung in der Herstellung, sondern gewährleistet auch eine grössere Genauigkeit, da Abbiegungen an Federwerkstoffen in der Regel relativ ungenau werden. Die beim Einspannen der Schnappfeder hervorgerufene Wölbung ist keine herstellungsbedingte Abbiegung, sondern ergibt sich erst beim Einbau.

[0019] Nach Anspruch 8 lässt sich am zweiten Einstellelement die Schaltdifferenz einstellen, wobei auch dieses Einstellelement unmittelbar mit der Schaltvorrichtung abgestützt ist.

[0020] Eine besonders bevorzugte Ausführungsform nach Anspruch 9 gewährleistet, dass die Genauigkeit der Schaltvorrichtung durch eine Verformung des Druckschaltergehäuses praktisch nicht beeinflussbar ist, da sämtliche Schalt- und Einstellelemente auf dem Schalterträger aufgebaut und nicht an mehreren Befestigungsstellen des Gehäuses befestigt sind. Verformen kann sich das üblicherweise aus Kunststoff bestehende Druckschaltergehäuse beispielsweise durch Temperatureinflüsse. Zusätzlich können die beiden Einstellvorrichtungen jeweils in direkter metallischer Verbindung mit den zugehörigen Kontaktteilen stehen. Sie können z.B. zusammengenietet werden, so dass die Stellkräfte nicht auf den Schalterträger übertragen werden. Der Schalterträger bewirkt eine Entkoppelung der Schaltelemente vom Gehäuse.

[0021] Anspruch 10 beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform des im Gehäuse integrierten Schalterträgers. So ist es beispielsweise möglich, Gehäuseteil und Schalterträger kostensparend in einem Arbeitsgang herzustellen und trotzdem die bereits erwähnte Entkoppelung zu gewährleisten.

[0022] Eine Ausführungsform nach Anspruch 11 dient ebenfalls wie jene nach Anspruch 9 zum mechanischen Entkoppeln der Schaltvorrichtung vom Gehäuse, da Drahtverbindungen im Gegensatz zu Laschen oder Schienen in der Regel nachgiebig sind.

[0023] Anspruch 12 beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform zum rationellen Anschliessen des Druckschalters sowohl am Einbauort als auch beim Prüfen.

[0024] Bei einer Ausführungsform nach Anspruch 13 sind die Kontaktelemente nicht unmittelbar dem ein- und ausströmenden Medium in der Druckkammer ausgesetzt und damit vor Verunreinigungen geschützt, welche durch das Medium mitgeführt werden.

[0025] Anspruch 14 beschreibt nicht nur eine vorteilhafte Ausführungsform nach Anspruch 1, sondern auch eine unabhängige Erfindung, für die ein selbständiger Schutz beansprucht wird. Normalerweise übliche ganzflächige Membranen sind besonders im Anfangsbereich einer Druckbeaufschlagung noch wenig formstabil, was zu Messfehlern führen kann - ausser sie werden zwischen zwei Stütztellern eingespannt - was sehr aufwendig ist. Durch die genannte Befestigungsart der Membran mit nur einem Membranstützteller ist eine Druckbeaufschlagung in beiden Richtungen möglich, ohne dass sich die Membran vom Membranstützteller abhebt. Die ringförmige Ausbildung erlaubt im Vergleich zu einer ganzflächigen Membran auch eine Einsparung an relativ kostspieligem Werkstoff. Zudem ergibt sich durch die kleinere Fläche und die reduzierte Werkstoffmenge auch eine wesentlich geringere Ausgasung, die für die Leitfähigkeit der elektrischen Kontakte schädlich sein kann. Diese Ausbildung erlaubt auch eine wesentlich genauere Druckerfassung bei kleinsten Drücken in der Nähe des Nullpunktes. In der Fabrikation zeigt sich, dass die ringförmige Membran unempfindlicher ist als eine ganzflächige Membran. Während ganzflächige Membranen flach gelagert und einzeln auf eine Transporteinrichtung gelegt werden müssen, können ringförmige Membranen wie Schüttgut behandelt werden.

[0026] Durch Anspruch 15 wird die Aufgabe gelöst, auch bei erhöhter Wärmeentwicklung eine formstabile Membran mit einem extrem dünnen Wulst, beispielsweise einem Rollwulst, zur Reduktion der Walkkraft zu schaffen. Eine solche Membran zeigt über einen weiten Temperaturbereich ein sehr gutes elastisches Verhalten und reagiert auch bei guter Reproduzierbarkeit und geringster Hysterese auf feinste Druckänderungen.

[0027] Durch eine Ausführungsform nach Anspruch 16 lässt sich die Ansprechempfindlichkeit der Membran noch weiter erhöhen. Insbesondere wird dadurch die zur Betätigung erforderliche Stellkraft reduziert, da die Membran im wesentlichen auf Biegung anstatt auf Abrollen beansprucht wird. Somit ist es möglich, einen damit ausgerüsteten Druckschalter zur Erfassung kleinster Drücke in der Nähe des Nullpunktes einzusetzen. Die entsprechende U- oder auch Trapezform wird der Membran bei der Herstellung gegeben. Bei steigendem Druck während des Betriebs geht diese Form in eine ballonartige Kreisform über.

[0028] Anspruch 17 bezeichnet einen bevorzugten Werkstoff zur Herstellung der Membran, welcher die aufgeführten Bedingungen besonders gut erfüllt.

[0029] Durch eine Ausführungsform nach Anspruch 18 wird ein herkömmlicher Befestigungswinkel ersetzt. Der erfindungsgemässe ringförmige Befestigungsbügel besteht vorzugsweise aus Draht und ist bedeutend preiswerter in der Herstellung, beansprucht weniger Material und erlaubt zudem, dass der Druckschalter darin zum Einstellen in die günstigste Position drehbar ist. Ausserdem kann durch eine solche Befestigungsart eine federnde Aufhängung erzielt werden, um den Druckschalter vor harten Vibrationen zu schützen.

[0030] Das erfindungsgemässe Verfahren nach Anspruch 19 erlaubt eine besonders rationelle Herstellung der Druckschalter, da die Bauteile für die Kontaktelemente nicht alle einzeln zugeführt werden müssen.

[0031] Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1

eine erste Ausführungsform eines Druckschalters mit eingebauter Schaltvorrichtung, im Längsschnitt,

Fig. 2

die Schaltvorrichtung nach Fig. 1 in der Draufsicht,

Fig. 3

eine zweite Ausführungsform eines Druckschalters mit eingebauter Schaltvorrichtung, im Längsschnitt nach der Schnittlinie III - III gemäss Fig. 4,

Fig. 4

der Druckschalter nach Fig. 3 im Querschnitt nach der Schnittlinie IV - IV gemäss Fig. 3,

Fig. 5a

eine ringförmige Membran mit einem im Querschnitt kreisförmigen Wulst in einer Schnittansicht, mit angespritztem Stützteller,

Fig. 5b

eine Ansicht nach Fig. 5a, jedoch mit einer ringförmigen Membran mit einem im Querschnitt U-förmigen Wulst,

Fig. 6

einen Befestigungsbügel für den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Druckschalter und

Fig. 7

ein Stanzband mit ausgestanzten, jedoch noch mit diesem Band verbundenen Teilen.

[0032] Der in der Fig. 1 dargestellte Druckschalter 10 weist ein oberes Gehäuseteil 12 und ein unteres Gehäuseteil 14 auf. Beide Gehäuseteile 12, 14 sind mit je einem Druckanschluss 16, 18 ausgerüstet, zwischen denen während des Betriebes eine Druckdifferenz anliegt. Einer der Druckanschlüsse kann auch gegen den atmosphärischen Druck offen sein, damit der Druckschalter auf einen Über- oder Unterdruck anspricht. Die den beiden Druckanschlüssen 16, 18 zugeordneten Druckkammern 20, 22 sind durch eine Membran 24 als druckbeaufschlagbares Element voneinander getrennt. In der unteren Druckkammer 22 ist eine Schaltvorrichtung 26 angeordnet. Diese weist in Form einer Baueinheit 25 (Fig. 2) einen Schalterträger 28 (Fig. 1 und 2) auf, an welchem ein erstes feststehendes Kontaktelement 30, ein zweites feststehendes Kontaktelement 31 und eine ein bewegliches Kontaktelement 32 tragende als Kontaktfeder ausgebildete Blattfeder 34 sowie drei Einstellelemente 36, 38, 40 angeordnet sind.

[0033] Das erste dieser Einstellelemente 36 dient zum Einstellen der zur Betätigung erforderlichen Kraft und damit des Schaltpunktes. Das zweite Einstellelement 38 dient zum Einstellen der Schaltdifferenz zwischen dem Ein- und dem Ausschaltpunkt. Das dritte Einstellelement 40 dient zum Einstellen eines Anschlages 42 für einen Betätigungspunkt 44, an welchem die Membran 24 mittels eines Stössels 46 angreift.

[0034] Der Betätigungspunkt 44 ist an einer in der Blattfeder 34 integrierten federelastischen Zunge 48 angeordnet, welche als Überlastsicherung bei einer besonders grossen Auslenkung der Membran 24 dient. Zum Begrenzen der Auslenkung der Zunge 48 dient der erwähnte Anschlag 42.

[0035] Mit der Blattfeder 34 wirkt eine Schnappfeder 50 zusammen, deren von der Blattfeder 34 entferntes Ende als Biegegelenk 52 in einer an einem Arm 54 des Schalterträgers 28 angeordneten Halterung 56 fixiert ist. Die Schnappfeder 50 ist mit der Blattfeder 34 durch ein weiteres Biegegelenk 58 verbunden.

[0036] Die das bewegliche Kontaktelement 32 tragende Blattfeder 34, ein das erste feststehende Kontaktelement 30 tragender Federarm 60 und das zweite feststehende Kontaktelement 31 tragender Arm 64 sind an einer gemeinsamen Einspannstelle 62 mit dem Schalterträger 28 verbunden. Der Arm 64 kann auch ohne das Kontaktelement 31 als Anschlag bzw. als Wegbegrenzung für den beweglichen Kontakt 32 dienen, falls anstelle eines Umschaltkontaktes 30, 31 nur ein einfacher Arbeitskontakt benötigt wird.

[0037] Das freie, der Einspannstelle 62 gegenüberliegende Ende 66 der Blattfeder 34 ist in seinem Hub durch einen am Schalterträger 28 angeordneten T-förmigen Anschlag 68 begrenzt.

[0038] Aus der Draufsicht auf die als Baueinheit 25 ausgebildete Schaltvorrichtung nach Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Schnappfeder 50 in zwei symmetrisch zur Blattfeder 34 angeordnete Teilfedern 50a und 50b unterteilt ist, deren beide Enden in je einem Teil 54a, 54b der Halterung 54 fixiert sind.

[0039] Der Schalterträger 28 und damit die ganze Baueinheit 25 sind auf einem Sockel 74 mittels einer Schraube 76 im unteren Gehäuseteil 14 befestigt. Durch Verformungen des Gehäuses infolge von Temperatureinflüssen wird die relative Lage der Kontaktelemente 30, 31, 32 zueinander nicht beeinflusst. Damit bleibt die Schaltgenauigkeit unabhängig von Deformationen der Gehäuseteile 12, 14 erhalten.

[0040] Der Betätigungspunkt der Membran 24 befindet sich an einem längeren Hebelarm der Blattfeder 34 als die Kontaktstelle des beweglichen Kontaktelementes 32. Die Hebeluntersetzung ergibt eine Übersetzung der Kraft vom Membranhub auf den Kontakt.

[0041] Der in der Fig. 3 dargestellte Druckschalter 10' weist ein oberes Gehäuseteil 12' und ein unteres Gehäuseteil 14' auf. Beide Gehäuseteile 12', 14' sind mit je einem Druckanschluss 16', 18' ausgerüstet.

[0042] Die den beiden Druckanschlüssen 16', 18' zugeordneten Druckkammern 20', 22' sind durch einen Membranstützteller 23 und eine ringförmige Membran 24', als druckbeaufschlagbares Element voneinander getrennt. Die einen Wulst 24'' aufweisende Membran 24' ist in einer radialen Nut 23' am äusseren Rand des Membranstütztellers 23 befestigt. Zur Arretierung kann der innere Rand der Membran 24' eine nicht dargestellte Verdickung aufweisen, die in eine gegengleiche Vertiefung im Membranstützteller 23 eingreift. Zur Befestigung wird die Nut 23' über den Rand der Membran 24' gespreizt.

[0043] Die über einen vertikalen Kanal 18'' mit dem unteren Druckanschluss 18' verbundene untere Druckkammer 22' grenzt an eine Schalterkammer 27, von der sie durch eine Trennwand 27' getrennt ist. Zwischen der unteren Druckkammer 22' und der Schalterkammer 27 befindet sich eine Druckausgleichsöffnung 27'', welche durch einen Ringspalt zwischen einem Stösselansatz 46' des Membranstütztellers 23 und einer zentralen Öffnung in der Trennwand 27' gebildet ist.

[0044] Die Trennwand verhindert, dass die in der Schalterkammer 27 angeordnete Schaltvorrichtung 26' dem ein- und ausströmenden Medium ausgesetzt ist, welches Verunreinigungen mitführen kann. Die Druckausgleichsöffnung 27'' verhindert einen Druckunterschied zwischen der unteren Druckkammer 22' und der nach aussen dichten Schalterkammer 27 und gewährleistet einen reibungsfreien Hub des Stösselansatzes 46'.

[0045] Die Schaltvorrichtung 26' ist mit sämtlichen Elementen auf einem im unteren Gehäuseteil 14' angeordneten, als mehrstufigen Sockel 74' ausgebildeten Schalterträger aufgebaut. Der Sockel 74' ist vorzugsweise im unteren Gehäuseteil 14' integriert und weist mehrere Befestigungsebenen auf.

[0046] Die Schaltvorrichtung 26' weist ein erstes feststehendes Kontaktelement 30', ein zweites feststehendes Kontaktelement 31' und eine ein bewegliches Kontaktelement 32' tragende Kontaktfeder 33 auf. Eine Blattfeder 35 ist in gleicher Ebene wie die Kontaktfeder 33 angeordnet und gleichseitig wie diese am Sockel 74' eingespannt. Zwischen dem jeweiligen freien Ende der Kontaktfeder 33 und der Blattfeder 35 ist eine Schnappfeder 51 gespannt.

[0047] Der mit der Membran 24' verbundene Stützteller 23 greift über den Stösselansatz 46' an einem Betätigungspunkt 44' der Blattfeder 35 an. Werden Membran 24' und Stützteller 23 durch einen in der oberen Druckkammer 20' ansteigenden Druck beaufschlagt, bewegen sie sich nach unten, drücken auf die Blattfeder 35 und bewirken dadurch, dass die Schnappfeder 51 kippt, so dass die Kontaktfeder 33 nach oben gedrückt wird, mit ihrem Kontaktelement 32' den Ruhekontakt 30' öffnet und den Arbeitskontakt 31' schliesst.

[0048] An zwei Einstellelementen 36', 38' lassen sich der Einstellwert und die Schaltdifferenz einstellen. Das erste Einstellelement in Form einer Einstellschraube 36' ist ebenfalls wie die Schaltkontakte am Schalterträger 74' mittels einer Lasche 37 abgestützt und dient zum Einstellen einer gegen den Stösselansatz 46' gerichteten Vorspannung der Blattfeder 35. Diese Einstellschraube 36' ist der Einspannstelle 63 der Blattfeder 35 benachbart angeordnet und wirkt auf die einen Jochträger 39 mit Biegegelenk 39' aufweisende Einspannstelle der Blattfeder 35 ein. In der Praxis wird damit der Ansprechwert des Druckschalters eingestellt.

[0049] Das zweite Einstellelement in Form einer Einstellschraube 38' ist ebenfalls am Schalterträger 74' abgestützt und dient zum Einstellen des Abstandes zwischen den beiden feststehenden Kontaktelementen 30' und 31'. In der Praxis wird damit die Schaltdifferenz zwischen dem Ein- und dem Ausschaltpunkt eingestellt.

[0050] Die Einstellschrauben 36' und 38' befinden sich entweder in der Schalterkammer 27 und sind über verschliessbare Öffnungen im Boden 15 zugänglich oder sie können auch aus diesen Öffnungen herausragen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Raum 15' unterhalb des Bodens 15 mittels einer Abdeckung 15'', abgeschlossen, um einen Druckverlust in der Schalterkammer 27 und damit in der unteren Druckkammer 22' zu vermeiden.

[0051] Der Schalterträger 74' weist drei Befestigungsebenen für die Träger der Schaltkontakte 30', 31', 32', die Blattfeder 35 und die Abstützungen der Einstellschrauben 36', 38' auf. Das obere Kontaktelement 31' ist an einem oberen Kontaktträger 29 angeordnet, der auf der oberen Ebene 75 des Schalterträgers 74' befestigt ist. Auf der mittleren Ebene 75' sind an der Einspannstelle 63 die Kontaktfeder 33, die Blattfeder 35 und die als Lasche 37 ausgebildete Abstützung der ersten Einstellschraube 36' eingespannt. Auf einer in der Fig. 3 verdeckten und daher nicht sichtbaren unteren Ebene ist ein unterer Kontaktträger 29' befestigt, der das feststehende Kontaktelement 30' und die zweite Einstellschraube 38' trägt.

[0052] Durch die Befestigung sämtlicher Kontakt- und Einstellelemente am gemeinsamen Schalterträger 74' werden mögliche temperaturbedingte Verformungen der Gehäuseteile 12' und 14' von der Schaltvorrichtung 26' ferngehalten.

[0053] Aus der Fig. 4 ist ersichtlich, dass die Blattfeder 35 in zwei Teilfedern 35a, 35b unterteilt ist, die symmetrisch zu beiden Seiten der Kontaktfeder 33 angeordnet sind. Ferner ist die Blattfeder 35 in Längsrichtung durch beiderseitige Abkantungen 35' derart versteift, dass sie eine Durchbiegung nur an den beiden Teilfedern 35a, 35b zulässt.

[0054] Durch den Boden 15 des unteren Gehäuseteils 14' erstrecken sich Steckkontakte 78, 79, 80, die als Aussenanschlüsse intern mittels nachgiebiger Drahtverbindungen 81, 82, 83 über Zwischenglieder mit den Schaltkontakten 30', 31', 32' verbunden sind. Durch solche Drahtverbindungen werden ebenfalls eventuelle Verformungen der Gehäuseteile nicht auf die Schaltvorrichtung übertragen. Die Steckkontakte 78, 79, 80 sind zu einer Gerätestecker-Anordnung zusammengefasst.

[0055] Die Fig. 5a zeigt eine Befestigungsmöglichkeit der ringförmigen Membran 24' an einem Membranstützteller 23. Dabei ist der Membranstützteller 23 an der Membran 24' angespritzt und die Membran weist einen im Querschnitt kreisförmigen Wulst auf.

[0056] Die Fig. 5b zeigt eine ringförmige Membran mit einem in entspannter Lage im Querschnitt U-förmigen Wulst. Dieser Wulst weist eine gerade Basislinie 24a und senkrechte oder schräggestellte Seitenschenkel 24b auf, deren Abwicklungslänge mindestens annähernd einem normalerweise erforderlichen kreisförmigen Wulst entspricht. Die U-Form des Wulstes kann auch eine Trapezartige Form enthalten.

[0057] Das Druckschaltergehäuse 12', 14' weist auf seiner Aussenseite eine umlaufende Nut 84 auf, die eine Befestigung des Druckschalters 10' mittels eines ringförmigen Befestigungsbügels 85 gemäss Fig. 6 ermöglicht. Der Befestigungsbügel besteht vorzugsweise aus Draht und weist an seinen Enden je eine Öse 86 zum Anschrauben auf. In der Regel wird der Druckschalter 10' damit auf dem zu überwachenden, jedoch nicht dargestellten Gerät befestigt.

[0058] Die Fig. 7 zeigt als Beispiel ein Stanzband 87, in welchem Bestandteile 88 des Druckschalters, insbesondere der Schaltvorrichtung 26', ausgestanzt, jedoch noch mit dem Stanzband 87 verbunden sind. Ein solches Stanzband wird der Montagestation der Druckschalter bei deren Herstellung anstelle von einzelnen Bestandteilen zugeführt. Diese Art der Zuführung erleichtert beispielsweise eine automatische Montage, da die zugeführten Bestandteile eine genau definierte Lage einnehmen. In der Montagestation werden die Bestandteile vom Stanzband 87 getrennt.

[0059] Die Bestandteile auf dem Stanzband können bereits vormontierte weitere Bestandteile enthalten. So können Kontaktträger bereits auch mit Kontaktelementen, beispielsweise mit Kontaktnieten, bestückt sein.

[0060] Durch ein solches Verfahren lassen sich die Herstellungskosten der Druckschalter erheblich senken.

Ansprüche

1. Druckschalter mit einer in einem Druckschalter-Gehäuse (12, 14; 12', 14') angeordneten Schaltvorrichtung (26; 26') und einem an der Schaltvorrichtung über einen Betätigungspunkt (44; 44') angreifenden, durch Druck beaufschlagbaren, zwischen zwei Druckkammern (20, 22; 20', 22') angeordneten Element (24; 24'), wobei die Schaltvorrichtung mindestens ein feststehendes (30; 30') und ein an einer Kontaktfeder (34; 33) angeordnetes bewegliches Kontaktelement (32; 32') aufweist, die Kontaktfeder (34; 33) mit einem Ende einer Schnappfeder (50; 51) gekoppelt ist, deren anderes Ende an einer den Betätigungspunkt (44; 44') aufweisenden Blattfeder (34; 35) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsam einen Schaltkontakt bildenden Kontaktelemente (30, 32; 30', 32'), zwischen einer gehäuseseitigen Einspannstelle (62; 63) der Kontaktfeder (34; 33) und dem Betätigungspunkt (44; 44') angeordnet sind und dass die Blattfeder (34; 35) gleichseitig wie die Kontaktfeder (34; 33) eingespannt ist.

2. Druckschalter nach Anspruch 1, mit einem, eine Gegenkraft bzw. Vorspannung gegen das durch Druck beaufschlagbare Element (24; 24') aufbringenden Rückstellmittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (34; 35) als Rückstellmittel ausgebildet bzw. bemessen ist.

3. Druckschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung der Blattfeder (34; 35) mittels eines ersten Einstellelementes (36; 36') einstellbar ist.

4. Druckschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Einstellelement (36') der Einspannstelle (63) der Blattfeder (35) benachbart angeordnet ist und auf die einen Jochträger (39) mit Biegegelenk (39') an der Einspannstelle aufweisende Blattfeder (35) einwirkt.

5. Druckschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (35) in zwei Teilfedern (35a, 35b) unterteilt ist, die symmetrisch zu beiden Seiten der Kontaktfeder (33) angeordnet sind.

6. Druckschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (35) in Längsrichtung durch beiderseitige Abkantungen (35') derart versteift ist, dass sie eine Durchbiegung nur an den beiden Teilfedern (35a, 35b) zulässt.

7. Druckschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (35), die Kontaktfeder (33) und die Schnappfeder (51) jeweils in ihrer Biege- oder Längsrichtung keine herstellungsbedingten Abbiegungen aufweisen.

8. Druckschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Kontaktelement (30') mittels eines zweiten Einstellelementes in Form einer Einstellschraube (38') zum Einstellen einer Schaltdifferenz durch Verändern des Kontaktabstandes gekoppelt ist und dass die Einstellschraube (38') das feststehende Kontaktelement (30') abstützt, trägt oder bildet.

9. Druckschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Kontaktelemente (30', 31', 32'), die Einstellelemente (36', 38'), und die Blattfeder (35) an einem mit dem Gehäuse (12', 14') verbundenen Schalterträger (74') angeordnet sind.

10. Druckschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalterträger (74') ein in einem von zwei Gehäuseteilen (12', 14') integrierter Sockel ist.

11. Druckschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach aussen aus dem Gehäuse (12', 14') herausragende elektrische Anschlüsse (78, 79, 80) innerhalb des Gehäuses (12', 14') mittels nachgiebiger Drahtverbindungen (81, 82, 83) mit den Kontaktelementen (30', 31', 32') verbunden sind.

12. Druckschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenanschlüsse (78, 79, 80) unmittelbar als Gerätestecker-Anordnung ausgebildet sind.

13. Druckschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (30', 31', 32') in einer von den Druckkammern (20', 22') getrennten, nach aussen abgedichteten Schalterkammer (27) angeordnet sind, welche Schalterkammer über eine Druckausgleichsöffnung (27'') mit der angrenzenden Druckkammer (22') verbunden ist.

14. Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das durch Druck beaufschlagbare Element eine ringförmige Membran (24') ist, welche in einer radialen Nut (23') eines an den Betätigungspunkt (44') angrenzenden Membranstütztellers (23) befestigt oder der Membranstützteller an die Membran (24') angespritzt ist.

15. Druckschalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (24') aus einem über einen grossen Temperaturbereich formbeständigen Werkstoff besteht und einen extrem dünnen Wulst (24'') aufweist.

16. Druckschalter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Wulst (24'') in entspannter Lage im Querschnitt eine U-Form mit gerader Basislinie (24a) und senkrechten oder schräggestellten Seitenschenkeln (24b) aufweist, deren Abwicklungslänge mindestens annähernd einem normalerweise erforderlichen kreisförmigen Wulst entspricht.

17. Druckschalter nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff zur Herstellung der Membran (24') ein Zweikomponenten-Flüssigsilikon ist.

18. Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12', 14') auf seiner Aussenseite eine umlaufende Nut (84) zur Befestigung des Druckschalters mittels eines ringförmigen Befestigungsbügels (85) an einem zu überwachenden Gerät in einer beliebigen, um seine Achse drehbaren Stellung aufweist.

19. Verfahren zur Herstellung des Druckschalters nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfedern (35), die Kontaktfedern (33) und/oder die Kontaktträger (29, 29') in Stanzbändern (87) ausgestanzt und mit zugehörigen Teilen, insbesondere Kontaktstücken (30', 31', 32'), vorbestückt, jedoch noch mit dem Stanzband (87) verbunden einer Montagestation des Druckschalters (10') zugeführt werden.

Zeichnung