Regelsicherheitsblock für Hochdruck-Reinigungsgeräte mit Schalteinrichtung

Abstract

 Regelsicherheitsblock für Hochdruck-Reinigungsgeräte mit einer Schalteinrichtung für eine Hochdruckpumpe, die als Mikroschalter ausgebildet ist, dessen Schaltnocke von einem Schaltarm betätigt ist, der im Verschiebungsweg zwischen einer Feder und einem vom Hochdruck der Hochdruckpumpe beaufschlagten Steuerkolben angeordnet ist, wobei die Betätigung des Mikroschalters über ein am freien Ende des Schaltarmes unter der Last einer Druckfeder verschiebbar angeordnetes Betätigungsteil erfolgt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Regelsicherheitsblock für Hochdruck-Reinigungsgeräte mit Schalteinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Ein solcher Regelsicherheitsblock ist mit dem Gegenstand der EP 1 020 643 B1 bekannt geworden. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift soll vollinhaltlich von dem Offenbarungsinhalt des vorliegenden Gebrauchsmusters umfasst sein.

[0003] Ein solcher Regel- und Sicherheitsblock dient zur Regelung des aus der Hochdruckpumpe austretenden Volumenstroms, der sich beim Betätigen der Handabschaltpistole ändert. Wird die Handabschaltpistole geschlossen, steigt der Druck im Hochdrucksystem an, und zwar bis zum Erreichen eines Umschaltdruckes, danach spricht der Regelsicherheitsblock an und führt das Wasser im Kreislauf, um eine Überlastung der HD-Pumpe zu vermeiden. Es findet demgemäß eine Regelung des austretenden Volumenstroms und dessen Druck statt.

[0004] In der Druckschrift EP 1 020 643 B1 ist mit dem Bezugszeichen 42 ein Mikroschalter dargestellt, der von einem Steuerkolben 28 betätigt wird, wobei der Steuerkolben 28 gegen eine in einem Gehäuse längs geführte Feder 35 wirkt.

[0005] Im Verschiebeweg zwischen dem Steuerkolben 28 und der Feder 35 ist ein Schaltarm 29 angeordnet, an dessen äußeren freien Ende eine Einstellschraube angeordnet ist, die mit ihrem vorderen freien Ende die Schaltnocke eines Mikroschalters betätigt.

[0006] Es hat sich herausgestellt, dass der Schaltweg des Mikroschalters und dessen Betätigung nicht immer zuverlässig arbeiten.

[0007] Die Justierung des Schaltweges mit einer Einstellschraube zur Einstellung des Betätigungsweges des Mikroschalters ist langwierig und aufwendig. Die Einstellschraube muss mit einer Kontermutter gekontert werden, um ein unbeabsichtigtes Verstellen des Einstellweges zu verhindern.

[0008] Wenn es zu Schwingungen im System kommt und der Steuerkolben unerwünscht schwingt, kann es zu einer unerwünschten Betätigung des Mikroschalters kommen. Der Betätigungsweg des Mikroschalters ist demzufolge kritisch einzustellen. Der Mikroschalter schaltet den Motor der Hochdruckpumpe entweder direkt oder über einen Schaltschütz.

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Regelsicherheitsblock für Hochdruck-Reinigungsgeräte mit einer Schalteinrichtung nach dem Gegenstand der EP 1 020 643 B1 so weiterzubilden, dass eine zuverlässige Betätigung des Mikroschalters auch bei Schwingungen des Systems gegeben ist und dass ferner eine feinfühlige Einstellung des Mikroschalters nicht mehr erforderlich ist.

[0010] Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.

[0011] Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass am freien äußeren Ende des Schaltarmes ein federbelastetes Betätigungsteil angeordnet ist, das in Richtung des Betätigungsweges der Schaltnocke des Mikroschalters unter der Last einer Feder verschiebbar ist und dessen Verschiebungsweg anschlagbegrenzt ist.

[0012] Damit wird der Vorteil erreicht, dass nicht mehr eine direkte Betätigung der Schaltnocke des Mikroschalters durch eine am freien äußeren Ende des Schaltarmes angeordnete Einstellschraube erfolgt, sondern dass eine indirekte Betätigung über ein am freien Ende des Schaltarmes unter der Last einer Druckfeder verschiebbar angeordnetes Betätigungsteil erfolgt.

[0013] Damit ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass der Schaltarm selbst nur noch indirekt mit seiner Verschiebung oder Verschwenkung die Betätigung der Schaltnocke des Mikroschalters ausführt und dass stattdessen nunmehr eine am Betätigungsteil angeordnete Druckfeder für eine zuverlässige Verschiebung des Betätigungsteils in Richtung auf die Schaltnocke und weg von dieser Schaltnocke des Mikroschalters sorgt.

[0014] Damit kommt es nicht mehr auf die Betätigungskraft des Schaltarmes an, wie er als kritisch in der EP 1 020 643 B1 erkannt wurde, sondern stattdessen schlägt die vorliegende Erfindung vor, dass Betätigungskraft des Schaltarmes auf das Betätigungsteil geleitet wird, und deren Betätigung durch eine Druckfeder bewirkt wird. Im Verschiebungsweg des Schaltarmes ist demgemäß ein federbelastetes Betätigungsteil angeordnet, das seinerseits die Betätigung des Mikroschalters bewirkt.

[0015] Damit besteht der Vorteil, dass die Druckkraft zur Betätigung immer wiederholbar im gleichen Umfang durch die verwendete Druckfeder aufgebracht wird, unabhängig davon, ob der Schaltarm nun in seiner vollständig geschalteten Position verschoben wurde oder nicht.

[0016] Es reicht aus, wenn der Schaltarm annährend in seine Schaltposition gelangt und damit das Betätigungsteil freigibt, welches dann unter dem Druck der Druckfeder die Schaltnocke des Mikroschalters betätigt.

[0017] Hierbei gibt es nach der Erfindung mehrere Ausführungsformen, die als erfindungswesentlich beansprucht werden.

[0018] In einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird der Schaltarm parallel zu seiner Längsachse durch den Steuerkolben gemäß der EP 1 020 643 B1 verschoben, so dass es sich um eine parallele Verschiebebewegung handelt, die auf das Betätigungsteil wirkt.

[0019] Bei dieser Ausführung greift das Betätigungsteil mit einem Schaft durch eine entsprechend zugerichtete Ausnehmung im vorderen freien Ende des Schaltarmes hindurch und ist dort verschiebbar gelagert.

[0020] Sobald der Schaltarm von der einen parallelen in die andere parallele Position verschoben wird, wird somit auch das Betätigungsteil unter dem Druck der Druckfeder durch die Gleitführung im Schaltarm nach oben gedrückt und fährt mit seiner Betätigungsnocke an die Schaltnocke des Mikroschalters heran und betätigt diese.

[0021] Erfindungsgemäß ist das Betätigungsteil in seinem Verschiebeweg anschlagbegrenzt. Das Betätigungsteil weist einen festen Anschlagteller auf, der ein genau vorgegebenes Distanzmaß zu seiner fest damit verbundenen Betätigungsnocke aufweist.

[0022] Auf diese Weise wird das Betätigungsteil immer um ein genau definiertes Distanzmaß in das als Anschlag ausgebildete Gehäuse eingeschoben, welches den Mikroschalter aufnimmt, und damit wird für eine stets wiederholbare Betätigung der Schaltnocke des Mikroschalters durch den genau vorgegebenen Betätigungsweg der Betätigungsnocke im Betätigungsteil vorgegeben.

[0023] Es findet demgemäß stets eine wiederholbare und um einen gleichen Betätigungsweg stattfindende Betätigung der Schaltnocke des Mikroschalters statt.

[0024] Dies ist beim Stand der Technik nicht bekannt, weil dort der Schaltweg durch die Verschiebung des Steuerkolbens und die Druckkraft der dagegen wirkenden Druckfeder abhängig war. Dies wird bei der vorliegenden Erfindung vermieden.

[0025] In einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schaltarm keine parallele Verschiebebewegung ausführt, sondern eine Schwenkbewegung um ein ortsfestes Schwenklager und dass die Schwenkbewegung durch einen Betätigungsstift veranlasst wird, der im Verschiebungsweg zwischen dem Steuerkolben und der Druckfeder des Regelsicherheitsblocks eingeschaltet ist.

[0026] Aufgrund der Hebelwirkung des Betätigungsstiftes auf die Länge des Schaltarmes ergibt sich eine große Übersetzung für den Schaltweg des Schaltarmes, wodurch eine große Betätigungslänge für das Betätigungsteil erreicht wird.

[0027] Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

[0028] Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

[0029] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere wesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

[0030] Es zeigen:

Figur 1:

schematisiert eine Ausführung einer Schalteinrichtung in einer ersten Ausführungsform im nicht geschalteten Zustand

Figur 2:

die gleiche Darstellung wie Figur 1 im geschalteten Zustand

Figur 3:

Schnitt in Höhe des Schaltarmes

Figur 4:

eine zweite Ausführungsform einer Schalteinrichtung mit einem eine Schwenkbewegung ausführenden Schaltarm im geschalteten Zustand

Figur 5:

die gleiche Ausführungsform wie Figur 4 im nicht geschalteten Zustand

[0031] In Figuren 1 und 2 ist allgemeine eine Schalteinrichtung 1 dargestellt, die einen Schaltarm 2 aufweist, der in Pfeilrichtung 6 und in Gegenrichtung 6' verschiebbar ausgebildet ist. Der Schaltarm 2 ist im Betätigungsweg zwischen einem Steuerkolben und einer Feder eingeschaltet, so wie es in der EP 1 020 643 B1 bezüglich des dort gezeigten Schaltarmes 29 und der Feder 35 und dem Steuerkolben 28 gilt.

[0032] Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist die Feder mit dem Bezugszeichen 3 versehen, und sie greift durch eine Befestigung 5 am Schaltarm 2 nach unten und steht dort mit dem Steuerkolben 4 in Verbindung.

[0033] Bei Betätigung des Steuerkolbens 4 wird der gesamte Schaltarm 2 in Pfeilrichtung 6 nach unten verschoben.

[0034] Am vorderen freien Ende des Schaltarmes 2 ist eine Ausnehmung 7 angeordnet, die der Formgebung des dort mit Spiel hindurch tretenden Schaftes 8 angepasst ist. Es handelt sich um eine verkantungsfreie Gleitführung.

[0035] Der Schaft 8 ist Teil des Betätigungsteils 10, welches im Wesentlichen aus einem im Durchmesser vergrößerten Anschlagteller 9 besteht, der fest und mit einem bestimmten Abstand (Betätigungsweg 36) mit der oberen, den Schaltvorgang auslösenden Betätigungsnocke 19 verbunden ist.

[0036] Der Schaft 8 greift durch die Ausnehmung 7 im Schaltarm 2 mit Gleitspiel hindurch, verbreitert sich nach unten und bildet eine Federaufnahme 11, die etwa topfförmig ausgebildet und nach unten geöffnet ist.

[0037] Eine Druckfeder 14 greift in die Federaufnahme 11 ein. Die topfförmige Federaufnahme 11 bildet einen nach unten offenen Aufnahmeraum 13 aus.

[0038] Die Geradführung des Betätigungsteils 10 wird durch das Hindurchtreten des Schaftes 8 in der Gleitführung 7 ermöglicht.

[0039] Als weitere Ausführungsform ist in Figur 1 eine gehäusefeste Gradführung 12 schematisiert dargestellt.

[0040] Hier ist erkennbar, dass der Außenumfang der topfförmigen Federaufnahme 11 durch ortsfeste Gehäuseflächen geradgeführt werden kann, so dass auf eine Geradführung im Bereich der Gleitführung 7, 8 am freien vorderen Ende des Schaltarmes 2 verzichtet werden kann.

[0041] Wichtig ist, dass in der passiven und nicht geschalteten Situation nach Figur 1 der Schaltarm 2 das Betätigungsteil 10 mit der Federaufnahme 11 nach unten entgegen der Kraft der Feder 14 im gespannten Zustand hält, so dass die Betätigungsnocke 18 eine freie Strecke (Schaltspiel 34) in Richtung auf die Schaltnocke 18 des Mikroschalters 17 aufweist.

[0042] Der Mikroschalter 17 ist mit Positionierstiften 20 in einem gehäusefesten Gehäuse 16 gelagert, und die Betätigungsnocke 19 kann durch eine Öffnung 21 im Gehäuse 16 in Richtung auf die Schaltnocke 18 des Mikroschalters 17 bewegt werden.

[0043] Die Figur 2 zeigt die geschaltete Stellung. Es ist erkennbar, dass mit Verschiebung des Schaltarmes 2 in Pfeilrichtung 6' nach oben das Betätigungsteil 10 eine Verschiebebewegung um den Betätigungsweg 35 durch die Gleitführung 7, 8 hindurchführt und die Druckfeder 14 das gesamte Betätigungsteil 10 nach oben verschiebt, unabhängig davon, ob der Schaltarm 2 in seiner vollständig verschobenen Stellung in Pfeilrichtung 6' ist oder nicht.

[0044] Wesentlich ist, dass die Druckfeder 14 allein den Betätigungsdruck auf das Betätigungsteil 10 ausübt und somit die Betätigungsnocke 19 um den Betätigungsweg 36 in das Gehäuse 16 hinein fährt und die Schaltnocke 18 des Mikroschalters in die Stellung nach 18' gemäß Figur 1 schaltet.

[0045] Demzufolge ist bei der Erfindung wesentlich, dass stets ein gleichbleibender Schaltweg 37 zwischen der eingedrückten Stellung der Schaltnocke 18 und der nicht eingedrückten Stellung der Schaltnocke 18' am Mikroschalter 17 erreicht wird, unabhängig davon, um welchen Betätigungsweg der Schaltarm 2 in den Pfeilrichtungen 6, 6' verschoben wurde.

[0046] Die Figuren 4 und 5 zeigen eine Vergrößerung des Betätigungsweges dadurch, dass der Schaltarm 22 als Schwenkarm ausgebildet ist. Er bildet an seinem hinteren freien Ende ein Schwenklager 23, welches durch einen Schwenkkopf 26 am Schaltarm 22 gebildet ist, der in eine gehäusefeste Lagerschale 25 eingreift und dort verschwenkbar geführt ist.

[0047] Die Verschwenkung des Schaltarmes 22 in den Pfeilrichtungen 28, 28' erfolgt mittels eines Betätigungsstiftes 24, der im Verschiebungsweg zwischen der Feder 3 und dem Steuerkolben 4 eingebaut ist und der diesen Verschiebungsweg mitmacht.

[0048] Bei einer geringfügigen Verschiebung des Betätigungsstiftes 24 in den Pfeilrichtungen 28, 28' kommt es zu einer entsprechend dem vorgesehenen Hebelarm übersetzten Verschwenkbewegung des Schaltarmes 22 in den Pfeilrichtungen 29, 29'. Dadurch ist ein wesentlich größerer Schwenkweg für das Betätigungsteil 30 gegeben.

[0049] Das Betätigungsteil 30 nach dem Ausführungsteil der Figuren 4 und 5 besteht aus dem Schaft 8, an dessen oberen freien Ende der Anschlagteller 9 angeordnet ist, an dessen oberen Ende die Betätigungsnocke 19 befestigt ist.

[0050] Der Schaft 8 greift verschiebbar über einen Gewindeschaft 33 nach unten durch eine Öffnung in der Federaufnahme 31 hindurch und ist dort mit einer Sicherungsmutter 32 gesichert.

[0051] Die Figur 4 zeigt die Schaltstellung, bei der gemäß Figur 1 erkennbar ist, dass die Betätigungsnocke 19 des Betätigungsteils 30 genau und wiederholbar um den Betätigungsweg 36 in das Gehäuse 16 hineinverschoben wurde, weil der Betätigungsweg durch den Abstand des vorderen Endes der Schaltnocke 18 im Vergleich zu der Anschlagfläche des Anschlagtellers 9 stets gleich bleibt.

[0052] In diesem Ausführungsbeispiel ist die Länge des Schaftes 8 auch so eingestellt, dass stets ein Spiel bleibt, so dass die alleinige Betätigungskraft für das Betätigungsteil 30 durch die Druckfeder 14 aufgebracht wird und nicht durch den Schwenkweg des Schaltarmes 22.

[0053] Die Figur 5 zeigt die Verschiebung des Betätigungsstiftes 24 in der als Langloch ausgebildeten Ausnehmung 27 im Schaltarm 22, der somit in Pfeilrichtung 29' nach unten weggeschwenkt wird, so dass die Betätigungsnocke 19 außer Eingriff mit der Schaltnocke 18 des Mikroschalters 17 kommt.

[0054] Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass es nicht mehr auf die Toleranzen im Verschiebungsweg des Steuerkolbens und der Feder im Regelsicherheitsblock ankommt und dass es auch nicht mehr einer feineinstellbaren und fixierbaren Einstellschraube für die Betätigung des Mikroschalters bedarf, weil ein stets gleichbleibendes Betätigungsspiel (Betätigungsweg 36) durch ein nur indirekt von dem Schaltarm betätigtes Betätigungsteil 10, 30 gegeben ist.

Zeichnungslegende

[0055] 

1

Schalteinrichtung

2

Schaltarm

3

Feder

4

Steuerkolben

5

Befestigung

6

Pfeilrichtung 6'

7

Ausnehmung

8

Schaft

9

Anschlagteller

10

Betätigungsteil

11

Federaufnahme

12

Geradführung (optional)

13

Aufnahmeraum

14

Druckfeder

15

Abstützfläche

16

Gehäuse

17

Mikroschalter

18

Schaltnocke 18'

19

Betätigungsnocke

20

Positionierungsstift

21

Öffnung

22

Schaltarm

23

Schwenklager

24

Betätigungsstift

25

Lagerschale

26

Schwenkkopf

27

Ausnehmung

28

Pfeilrichtung 28'

29

Pfeilrichtung 29'

30

Betätigungsteil

31

Federaufnahme

32

Sicherungsmutter

33

Gewindeschaft

34

Schaltspiel

35

Betätigungsweg von 10

36

Betätigungsweg von 19

37

Schaltweg

Ansprüche

1. Regelsicherheitsblock für Hochdruck-Reinigungsgeräte mit einer Schalteinrichtung (1) für eine Hochdruckpumpe, die als Mikroschalter (17) ausgebildet ist, dessen Schaltnocke (18) von einem Schaltarm (2, 22) betätigt ist, der im Verschiebungsweg zwischen einer Feder (3) und einem vom Hochdruck der Hochdruckpumpe beaufschlagten Steuerkolben (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung des Mikroschalters (17) über ein am freien Ende des Schaltarmes (2, 22) unter der Last einer Druckfeder (14) verschiebbar angeordnetes Betätigungsteil (10, 30) erfolgt.

2. Regelsicherheitsblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das am freien Ende des Schaltarmes (2) angeordnete, federbelastete Betätigungsteil (10, 30) in Richtung des Betätigungsweges (35) der Schaltnocke (18) des Mikroschalters (17) unter der Last der Feder (14) durch Anschläge (9, 16) begrenzt verschiebbar ist.

3. Regelsicherheitsblock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltarm (2) durch den Steuerkolben (4) parallel zu seiner Längsachse verschiebbar ist.

4. Regelsicherheitsblock nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (10) mit einem Schaft (8) durch eine Ausnehmung (7) im vorderen freien Ende des Schaltarmes (2) hindurch greift und dort verschiebbar gelagert ist.

5. Regelsicherheitsblock nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (10, 30) um ein definiertes Distanzmaß (Betätigungsweg 36) in das als Anschlag ausgebildete Gehäuse (16) des Mikroschalters (17) einschiebbar ist.

6. Regelsicherheitsblock nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltarm (22) eine Schwenkbewegung um ein ortsfestes Schwenklager (23) ausführt, dessen Schwenkbewegung durch einen Betätigungsstift (24) gesteuert ist, der vom Steuerkolben (4) betätigt ist.

7. Regelsicherheitsblock nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (10, 30) eine topfförmige Federaufnahme (11) ausbildet, in der eine Druckfeder (14) eingreift, deren anderes Ende sich an einer festen Fläche abstützt.

8. Regelsicherheitsblock nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Federaufnahme (11) ein Schaft (19) anschliesst, der durch eine Öffnung (21) im Gehäuse (16) des Mikroschalters (17) hindurch greift und die Schaltnocke (18) betätigt.

9. Regelsicherheitsblock nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Schaft des Betätigungsteils (10, 30) ein Anschlagteller (9) befestigt ist, der am Gehäuse (16) zur Anlage bringbar ist.

Zeichnung