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Einstellbare druckabhängige elektrische Schalteinrichtung Die Erfindung
betrifft einstellbare Steuervorrichtungen, wie beispielsweise Schalter, die auf
Drücke ansprechen. Sie behandelt insbesondere Anordnungen für die Einstellung des
Ansprechunterschiedes solcher Vorrichtungen beim Aus- und Einschalten. Bei druckbetätigtem
Schalter handelt es sich um die Einstellung des Unterschiedes zwischen den Drücken,
bei denen der Schalter öffnet bzw. schließt. Einstellbare Steuereinrichtungen der
genannten Art sind bereits bekannt. Die Einstellung der Änderung bzw. Differenz
des Betätigungswertes des Schalters wird dabei durch einen rotierenden Nocken von
konstanter Steigung bewirkt, an dem der eigentliche, die Differenz bewirkende Hebel
anliegt. Diese Art der Einrichtung ist insofern nachteilig, als der Betrag des eingestellten
Differenzwertes sich bei einem vorgegebenen Betrag der Winkelbewegung des Nockens
ändert, und zwar durch geringe Unterschiede in der Federkonstanten, der Herstellungstoleranzen
usw.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steuervorrichtung anzugeben,
die eine Differenzeinstellung hat, die so geeicht werden kann, daß eine Anzeigeskala
den jeweiligen Unterschied, ausgedrückt in dem Wert der jeweiligen Gegebenheit,
auf den die Vorrichtung anspricht, anzeigt, also eine Einrichtung, bei der ein unveränderlicher
Differenzwert garantiert werden kann.
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Die Steuervorrichtung nach der Erfindung hat einen Leergang- oder
Leerhubmechanismus, der einen Schnappschalter betätigt, der seinerseits zwei stabile
Arbeitslagen hat.
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Die Anordnung kann so getroffen sein, daß der Schalter in der einen
oder anderen Stellung verharrt, bis er zur jeweils anderen Stellung getrieben wird.
Dieser Unterschied wird durch Veränderung der Größen der Leerbewegung eingestellt.
Solche Anordnungen sind bereits bekannt. Ihnen fehlten jedoch bisher Mittel für
das Festlegen der den Unterschied anzeigenden Skala, die einwandfrei an mehr als
einer Stelle abzulesen ist. Unter manchen Verhältnissen ist es unmöglich, eine vorgeeichte
Skala vorzusehen, die einer in Massenfabrikation hergestellten Einstellschraube
mit einer vorgegebenen Steigung oder einem Einstellnocken vorgegebener Form in allen
Einzelheiten angepaßt ist. So liegt bei auf Druck ansprechenden Schaltern die Hauptursache
für Abweichungen, für die eine Korrektur vorzusehen ist, an der Federkonstanten
der druckempfindlichen Membran, die in verschiedenen Vorrichtungen verwendet wird.
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Die Erfindung geht also aus von einer einstellbaren ,druckabhängigen
elektrischen Schalteinrichtung oder dergleichen, in der ein Steuerteil, z. B. ein
Schnappschalter, durch ein auf einen Wert an sprechendes Element, z. B. durch eine
druckempfindliche Membran, mittels eines Leerbewegungsmechanismus betätigt wird,
wobei dieser einen einstellbaren Anschlag zur Veränderung des Leerhubes und damit
zur Änderung des Ansprechwertes enthält; nach der Erfindung zeichnet sich eine solche
Schalteinrichtung dadurch aus, daß der Anschlag einen Nockenteil mit einer Nockenfläche
aufweist, deren Steigung durch eine Einstellvorrichtung so weit einstellbar ist,
bis eine vorgegebene Bewegung des Nockens eine vorgegebene Änderung im Ansprechwert
erzeugt.
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Als Beispiel wird eine Ausführungsfonn der Erfindung an Hand der Zeichnung
beschrieben, Es zeigt Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer
durch Druck betätigten Schaltereinrichtung, die die Erfindung verkörpert, Fig. 2
eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Gerätes und Fig.
3 eine Draufsicht auf eine Einstellscheibe für das Einstellen des Druckdifferenzwertes.
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Die durch Druck betätigte Schaltereinrichtung nach den Zeichnungen
hat ein oben und vom offenes Gehäuse 10 und einen durch eine Schraube 12
gehaltenen DeckeL11.
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Am Boden des Gehäuses 10 ist eine Membraneinrichtung
15 durch Schrauben 16 befestigt Sie umfaßt ein Gehäuse 17,
in welches eine napfförmige Meinbran 18 eingepaßt ist. Am Boden des Gehäuses
17
ist ein Druckanschluß 15#b#efeitigt. `hin Übertragungselement
20 hat ein an der Membran anliegendes verstärktes unteres Ende und einen durch eine
öffnung in,demBo nT4eGahäüsesi"g#Qh.m'durchgehendenTeil mit kWneZa#t#4cbmes#ir.".;#"
Im Gehäuse 10 i#t ein Haupthebel 22 schwenkbar auf einem Stab 24'-i##rt,
der an seinem hinteren Ende in der Rückwand des Gehäuses und an seinem vorderenEnäe'
in di#eft# SO:#fil 2# , 'der am Gehäuse boden angebracht istl'#'g'blagert'ist.,Eine
Haupteichschraube 27 ist mit ihr## ÜüWreü'Ende- in den Haupthebel 22 eingeschraube'#Ü6d":kieift
In einen Krater im Kopf d es überträ g , s e es 0
kü
Sä "i 6i-ü. Eine Feder 28
für die Einstellung des Steuerpunktes ist
mit dem linken Ende des Haupthebels 22 gemäß Fig. 1 verbunden und gibt#ffim#'&ine'Vorsp=ung
in Richtung des Uhrzeigersinngs, #v , #gbri die V ors pannung der Ausdehnung
der MehligÜ entgegenwirkt. Der obere Teil der Feder 22 steht in Schraubeingriff
mit einem Anzeigestück 29, welches seinerseits zur Aufnahme einer Einstellschraube
30 mit Gewinde versehen ist. Der Kopf der Schraube 30. liegt auf einem
im Gehäuse 10
gebildeten Lappäd. in dem Deckel 11 ist eine (nicht gezeigte)
Offnung-,vorgesehen, so.daß die Schraube ohne Abnahme des Deckels eingestellt werden
kann. Das Anzeigestück 29,'ha#t einen abgesetzten Teil 32,
der durch einen
Schlitz in einer Skalenplatte 34 greift, die als ein Teil 1,äes'Geh4uses
10 ausgebildet ist. Der abgesetzte Teil 32: # Üdert eine Drehung des Anzeigestückes
29, wenn ' die Schraube 30 eingestellt wird. Der abgesetzte
Teil 3Z wirkt außerdem mit entsprechcn&n Marken aÜf ",der Skalenplatte 34 zusammen,
um den Druck anzuzeigen, bei dem der Schalter anspricht. !## Ein elektrisc'her"$"chalter36
mit Schnappwirkung hat einen Betätimi-ais#tößel 37 und Klemmen
38 und ist durch SchraJ n 99 an der Rückseite des Gehäuses b--festigt. Ein
Doppel- oder Ausgleichshebe.1 42 ist auf dem Stab 24 schwenkbar gelagert, der außerdem
als Schwenkachse für den Haupthebel 22 dient. Der links der Schwenkachse ke-legene
Teil des Hebels 42 erstreckt sich parallel zum Gehäuse des Schnappschalters
36 nach oben und steht im Arbeftseingriff mit dem Schalterstößel. Am oberen
Ende des Hebels 42 liegt eine Blattfeder 44 an und drückt den Hebel 42 irn Sinne
des Uhrzeigers, -Zwischen ihren Enden liegt die Feder 44 auf dem Stab 24.
Das rechte Ende der Feder 44 ist so gesäMtzt, daß es unter dem Kopf einer Schraube
45 liegen kann. Die Schraube 45 ist in das Gehäuse 10 eingesclix#ubt und*
so eingestellt, daß die Spannung auf dem Hebel 42 eine einwärts gerichtete
Kraft auf den Schnap#schalterstößel ausübt, wobei die Kraft zwischen der tetätigungskraft
und der Lösekraft des Schalters liegt. Demnach wird der Schalter in seiner jeweiligen',Kr-beitsstellung
verbleiben, wenn nicht eine andere Kiaft auf den Hebel 42 gebracht wird.
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Am rechten Ende des Doppelhebels 42 ist ein Teil 42 a so nach
unten abgesetzt, daß er unter dem Haupthebel 22 liegt. In den Haupthebel 22 ist
eine Schraube 48 eingeschraubt und liegt so am Teil 42a des Hebels 42 an, daß der
Hebel 42 in Richtung des Uhrzeigers getrieben wird.' ## Durch eine Anschlagfläche
in Form eines Nockens 50 mit veränderbarei..Steigung und mit drehbarer Befestigung
auf dem Happthebel 22 wird der Hebel 42 in einer dem Uhrzer entgegengesetzten Richtung
gedreht. Die NäckeMorrichtung enthält einen durch den Haupthebel 22 hindurchgehenden
Stift 51, einen sich seitwärts erstreckenden Sockel 53, eine normalerweise
flache oder ebene nachgiebige Scheibe oder Nockenplatte 55, die die eigentliche
Nockenoberfläche bildet, und eine Abstandshalterscheibe 61. Unter dem Haupthebel
22 trägt der Stift eine Reibscheibe 62 und eie Federscheibe 63, die
die Reibscheibe gegen den Haupthebel drückt. Die Anordnung ist so getroffen, daß
die Nockeneinrichtung in jeder Winkellage verharrt, in die sie eingestellt worden
ist.
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Wie Fig. 3 zeigt, hat die flexible Scheibe 55 einen
Mittelteil 56, der an dem Stift anheA einen sich vom Mittelteil radial erstreckenden
Teil und einen bogenförnügen Umfangsteil 58, der an einem Ende von dem radialen
Teil getragen wird. Zusätzlich sind sich radial nach außen erstreckende Lappen
59 und 60 vorgesehen, die mit einem nach oben ragenden Teil 22a des
Haupthebels 22 zusammenarbeiten sollen, um den Bereich der Winkelverstellung des
Nockens zu begrenzen. Das rechte Ende des Doppelhebels 42 ist mit einem Anschlagteil
42 b versehen, der nach oben abgesetzt ist und die obere Fläche der Scheibe
55 berühren kann. Das äußere Ende des Teiles 42 b wirkt außerdem als
ein Zeiger, der mit auf der Oberfläche der Scheibe 55 befindlichen Zahlen
64 zusammenwirkt, die den Druck anzeigen.
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Der Sockel 53 hat an einer über dem freien Ende des bogenförmigen
Teiles 58 der Scheibe 55 liegenden Stelle ein Schraubgewinde zur Aufnahme
einer Nokkeneinstellschraube 65. Die Schraube 65 wird vor
Ab-
lenkung des freien Endes der Scheibe nach unten auf deren normalen Ebene
so eingestellt, daß der Nocken die geforderte Steigung oder den erforderlichen Anstieg
erhält, um die Ansprechdifferenz in übereinstimmung mit dem durch die Nummern auf
der Scheibenfläche angezeigten Unterschied zu erzeugen. Bei der Herstellung liegen
die Nummern oder Zahlen aller für einen bestimmten Gerätetyp bestimmten Einstellscheiben
in der gleichen Winkellage auf der Scheibenoberfläche. Wie bereits oben festgestellt
wurde, hat sich gezeigt, daß Abweichungen oder Veränderungen der Federeigenschaften
der Einrichtung, insbesondere der Membran selbst, ziemlich weitgehende Unterschiede
der einen Vorrichtung von der anderen bei der Änderung des Druckes hervorrufen,
der zur Bewegung des Haupthebels über eine vorgegebene Strecke erforderlich ist
oder gefordert wird. Bei verschiedenen Einrichtungen ergeben sich auch Abweichungen
und Veränderungen in der Bewegung, die zur Betätigung des Schnappschalters notwendig
ist. Mit einem Nocken mit veränderbarem Anstieg oder veränderbarer Steigung ist
eine Anpassung an diese Abweichungen möglich.
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Zur Eichung der Einrichtung wird die Zahl 1 unter den Zeiger
gestellt, der von der Verlängerung 42 b des Doppelhebels 42 gebildet wird,
und die Schraube 48 wird so eingestellt, daß sie einen Betätigungsdifferenzwert
von 0,07 kg/CM2 Verlangt. Da die Zahl 1 an einer Stelle der Scheibe
liegt, die im wesentlichen keiner Verbiegung oder Verformung unterworfen ist, wenn
die Schraube 65 zur Biegung der Scheibe gedreht wird, wird eine nachfolgende
Einstellung der Schraube 65
diese vorgenommene Einstellung nicht merklich
beeinträchtigen. Die Scheibe 55 wird dann so lange gedreht, bis die Zahl
5 unter der Hebelverlängerung 42 b liegt und die Schraube
65 wird so eingestellt, daß 'ein tatsächlicher Unterschied von
0,35 kg/cm2 hervorgerufen wird.
In der dargestellten Einrichtung
ist der Schnappschalter ein Öffner, und bei Drücken unterhalb des Steuerbereiches
hält die Feder28 den Schalter geschlossen. Der Schalter wird öffnen bei dem auf
der Skalenplatte 34 angezeigten Druck plus dem Druck, der auf der Scheibe
55 angezeigt ist, und er wird schließen bei dem auf der Skalenplatte 34 angezeigten
Druck-. Mit dieser Anordnung kann die Druckdifferenz bei irgendeiner Einstellung
der Hauptskala niemals so breit eingestellt werden, daß der Schalter nicht ansprechen
wird. Es sei festgehalten, daß die Druckdifferenz durch die Einstellung der Feder
28
im wesentlichen unbeeinträchtigt bleibt, da der Schalter immer in der gleichen
Stellung der Membran anspricht, und zwar unabhängig von der Kraft, die zur Bewegung
des Haupthebels erforderlich ist.
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Die Erfindung wird nicht als auf solche Differenzeinstellungen begrenzt
angesehen, in denen die Leerbewegungseinstellung zwischen zwei Hebeln vorgenommen
ist. Die Leerbewegung kann zwischen irgendwelchen zwei relativ zueinander bewegbaren
Gliedern vorgesehen werden oder zwischen einem bewegbaren Glied und einem feststehenden
Teil der Vorrichtung.