DE10159536A1 - Differenzdruckschalter-sensor - Google Patents

Abstract

Differenzdruckschalter mit einem Kolben, der in einem Kolbengehäuse in einer Kolbenbohrung gegen die Kraft eines Rückstellelements geführt ist, wobei der Kolbenfuß mit einem Druck P¶1¶ beaufschlagt ist, während der Bohrungsraum um den verjüngten Kolbenschaft mit einem Druck P¶2¶ beaufschlagt ist, wobei durch Bewegung des Kolbens ein Schaltvorgang ausgelöst wird, wobei die Kolbenspitze (1c) im Zusammenwirken mit einem Schaltelement (3) gegenüber der Zylinderbohrung (2) durch eine im Umfang der axialen Kolbenbewegung bewegliche Rollmembran (4) abgedichtet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Differenzdruckschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Nachteilig an den gattungsgemäßen vorbekannten Differenzdruckschaltern ist der Umstand, daß der Schaltvorgang mittels Kolben und Schaltelement in dem flüssigen oder gasförmigen Medium stattfindet, dessen Druck gemessen oder dessen Druck zum Schalten verwendet werden soll.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen Differenzdruckschalter bzw. -sensor zur Verfügung zu stellen, bei dem der eigentliche Schalt- oder Anzeigevorgang unbeeinflußt von Art, Temperatur und/oder Druck des Mediums stattfindet; dennoch soll er einfach aufgebaut und wirtschaftlich herstellbar sein; hierbei soll das Eindringen von Feuchtigkeit unterbunden werden, um das Auftreten von Fehlerströmen im Bereich des Schaltelements, die die Schaltvorgänge behindern können, zu vermeiden.
• Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch den Differenzdruckschalter, der in gleicher Weise als Differenzdrucksensor ausgebildet sein kann, gemäß kennzeichnendem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprüchen 2 bis 7.
• Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Figur näher erläutert, die eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Differenzdruckschalters darstellt, wobei die Figur einen solchen Schalter im schematischen Längsschnitt wiedergibt.
• Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist ein Kolben 1 in einer Zylinderbohrung 2 zusammen mit einer Feder 9 als Rückstellelement angeordnet.
• Der Kolbenfuß 1a steht mit einem Medium unter einem Druck P₁ in Raum oder Leitung 8 in Verbindung; bei diesem Raum kann es sich beispielsweise um die Einlasseite eines Mediumfilters handeln.
• Der Bereich der Bohrung 2 um den verjüngten Kolbenschaft 1b steht über eine Leitung 7 mit einem Medium unter einem Druck P₂ in Verbindung, wobei es sich hierbei um die Verbindung zur Reinseite des genannten Mediumfilters handeln kann. Steigt der Druck P₁ des Mediums im Vergleich zum Druck P₂, wird der Kolben 1 in axialer Richtung in Bewegung gesetzt; bei fallendem Differenzdruck wird der Kolben 1 durch die Feder 9 wieder in seine Ausgangsstellung gefahren.
• Die Kolbenspitze 1c, die den Schalt- bzw. Anzeigevorgang auslöst, wird gegenüber dem Medium unter dem Druck P₂ abgedichtet.
• Bei der vorliegenden Ausführungsform umschließt hierbei eine trichterförmig ausgebildete Rollmembran 4 abdichtend den Kolbenbereich unter der Kolbenspitze 1c. Hiebei ist der rohrförmige Bereich 4a der Rollmembran 4 bevorzugt in einer diesen Kolbenbereich kreisförmig umlaufenden Nut gelagert und auf diese Weise gegen axiale Verschiebung gesichert. Die trichterförmige Wand 4b der Rollmembran 4 wird unter Abdichtung der Zylinderbohrung aus dem Endbereich der Bohrung herausgeführt. Hier kann sie in dem Maße beweglich angeordnet und ausgebildet sein, das der maximalen axialen Kolbenbewegung entspricht, ohne diese zu beeinträchtigen. Dieses wird dadurch ermöglicht, daß die bevorzugt leicht konisch ausgebildete Wandung 4b der Rollmembran 4 in den Freiraum abrollen kann. Ebenso geeignet ist es, wenn die axiale Dehnbarkeit des Materials des Rollmembranbereichs 4b diesen Anforderungen entpricht, wobei dann die Anordnung der Rollmembranbereiche 4b nicht beweglich sein muß.
• Die Rückstellfeder 9 liegt an einer Einstellscheibe 13 für Rückstellkraft an. Das Schaltelement besitzt ein Oberteil 11 und ein Unterteil 10 (als Distanzscheibe) mit innenliegenden, an sich bekannten Sensoren, Kontakten o. ä. Steckergehäuse 12 und Schaltelement 10/11 sind über einen O-Ring 6 als Dichtring verbunden; hierdurch wird Schaltraum von der Umgebung gemäß Norm IP 67 abgedichtet.
• Bei dem erfindungsgemäßen Differenzdruckschalter bzw. Drucksensor läßt die Rollmembran 4 die axiale Bewegung des Kolbens 1 zu, wobei sie gleichzeitig den Schalt- bzw. Anzeigebereich 5, d. h. den die Kolbenspitze 1c umgebenden Bereich, gegenüber der Zylinderbohrung 2 und dem darin befindlichen Medium abdichtet.

Claims (7)

1. Differenzdruckschalter mit einem Kolben, der in einem Kolbengehäuse in einer Kolbenbohrung gegen die Kraft eines Rückstellelements geführt ist, wobei der Kolbenfuß mit einem Druck P₁ beaufschlagt ist, während der Bohrungsraum um den verjüngten Kolbenschaft mit einem Druck P₂ beaufschlagt ist, wobei durch Bewegung des Kolbens ein Schaltvorgang ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenspitze (1c) im Zusammenwirken mit einem Schaltelement (3) gegenüber der Zylinderbohrung (2) durch eine im Umfang der axialen Kolbenbewegung bewegliche Rollmembran (4) abgedichtet ist.

2. Differenzdruckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollmembran (4) trichterförmig ausgebildet ist, wobei der im wesentlichen rohrförmige Bereich (4a) den Kolbenschaft (1b) unterhalb der Kolbenspitze (1c) radial anliegend umschließt, während die trichterwandähnlichen Bereiche (4b) der Rollmembran (4) in dem Bohrungsbereich, der die Kolbenspitze (1c) umgibt, unter Abdichtung des Kolbenraums (2) gegenüber diesem Bohrungsbereich, geführt bzw. angeordnet sind.

3. Differenzdruckschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (1c) des Kolbens (1) mit einem federnden Kontakt (3) zusammenwirkt.

4. Differenzdruckschalter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollmembran (4) undurchlässig für Flüssigkeiten und/oder Gase ist.

5. Differenzdruckschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollmembran (4) aus üblichen Elastomeren besteht, die gegenüber den zu messenden Medien inert bzw. thermisch beständig sind.

6. Differenzdruckschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (9) mit einer Einstellscheibe (13) zur Einstellung der Rückstellkraft des Rückstellelements (9) zusammenwirkt.

7. Differenzdruckschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Steckergehäuse (12) und Schaltelement (10/11) ein abdichtender O- Ring (6) angeordnet ist.