DE1144370B

DE1144370B - Adjustable pressure-dependent electrical switching device

Info

Publication number: DE1144370B
Application number: DEM42829A
Authority: DE
Inventors: Murrell F Kautz
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1958-09-26
Filing date: 1959-09-23
Publication date: 1963-02-28

Description

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.Adjustable pressure-dependent electrical switching device The invention relates to adjustable control devices, such as switches that operate on Addressing pressures. In particular, it deals with arrangements for the recruitment of the Response difference of such devices when switching off and on. With pressure actuated Switch is about setting the difference between the presses, where the switch opens or closes. Adjustable control devices of the mentioned type are already known. The setting of the change or difference the actuation value of the switch is determined by a rotating cam of constant slope causes on which the actual, the difference causing lever is present. This type of facility is disadvantageous in that the amount of the set Difference value is at a predetermined amount of the angular movement of the cam changes, through small differences in the spring constant, the manufacturing tolerances etc.

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.The object of the invention is to provide a control device, which has a differential setting that can be calibrated so that a display scale the respective difference, expressed in the value of the given condition, to which the device responds, indicating a device in which an immutable Difference value can be guaranteed.

Die Steuervorrichtung nach der Erfindung hat einen Leergang- oder Leerhubmechanismus, der einen Schnappschalter betätigt, der seinerseits zwei stabile Arbeitslagen hat.The control device according to the invention has an idle or Idle stroke mechanism that actuates a snap switch, which in turn has two stable Has work situations.

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.The arrangement can be made so that the switch in one or other position until he is driven to the other position. This difference is adjusted by changing the size of the empty movement. Such arrangements are already known. However, they have so far lacked funds for the setting of the scale showing the difference, which is correct at more than can be read from one point. In some circumstances it is impossible to have a pre-calibrated Provide scale that of a mass-produced adjusting screw with a predetermined pitch or an adjusting cam of predetermined shape in all Details is adjusted. Switches that respond to pressure are the main cause for deviations in the spring constant that require a correction the pressure sensitive membrane used in various devices.

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.The invention is based on an adjustable, pressure-dependent one electrical switching device or the like, in which a control part, for. B. a Snap switch, by a value on speaking element, z. B. by a pressure sensitive membrane, operated by means of an idle motion mechanism, this being an adjustable stop for changing the idle stroke and thus for changing the response value; according to the invention such is characterized Switching device characterized in that the stop has a cam part with a cam surface has, the slope of which is adjustable by an adjusting device so far, until a specified movement of the cam results in a specified change in the response value generated.

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.As an example, a Ausführungsfonn of the invention with reference to the drawing is described, it shows Fig. 1 is a partially sectioned side view of a pressure actuated switch device embodying the invention, Fig. 2 is a perspective view of the apparatus and FIG shown in Fig. 1. 3 a plan view of a setting washer for setting the pressure difference value.

Die durch Druck betätigte Schaltereinrichtung nach den Zeichnungen hat ein oben und vom offenes Gehäuse 10 und einen durch eine Schraube 12 gehaltenen DeckeL11.The pressure switch device of the drawings has a top and bottom open case 10 and a cover L11 held by a screw 12. As shown in FIG.

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.A membrane device 15 is fastened to the bottom of the housing 10 by screws 16. It comprises a housing 17 into which a cup-shaped membrane 18 is fitted. At the bottom of the housing 17 a pressure connection 15 # b # is efeitigt. The transmission element 20 has a reinforced lower end resting against the membrane and a part with kWneZa # t # 4cbmes # ir. ";#" in the housing 10 i # t a main lever 22 pivotable on a rod 24'-i ## rt, which at its rear end in the rear wall of the housing and at its front end 'in di # eft # SO: #fil 2 # , ' which is attached to the housing bottoml '#'g'blagert'ist, a main calibration screw 27 is turned screw with her ## ÜüWreü'Ende- into the main lever 22'. # Ü6d "kieift in a crater in the head it d überträ g, it se ku 0 Sä" i 6i -ü. A spring 28 for adjusting the control point is to the left end of the main lever 22 of FIG. 1 are connected and # ffim # '&ine'Vorsp = ung in the direction of Uhrzeigersinngs, #v, #gbri the V oltage of ors The upper part of the spring 22 is in screw engagement with an indicator piece 29, which in turn is used to receive an adjusting screw 30 with a thread v is seen. The head of the screw 30 lies on a Lappäd formed in the housing 10. An opening (not shown) is provided in the cover 11 so that the screw can be adjusted without removing the cover. The indicator piece 29 has a stepped part 32 which engages through a slot in a scale plate 34 which is designed as a part 1 of the housing 10 . The stepped part 32: # Changes a rotation of the indicator piece 29 when ' the screw 30 is adjusted. The remote part 3Z also interacts with entsprechcn & n brands AUEF "the scale plate 34 together to the pressure display, in which the switch responds.! ## A elektrisc'her" $ "chalter36 snap action has a Betätimi-ais # tößel 37 and Clamps 38 and is fastened to the rear of the housing by screws 99. A double or compensating lever 42 is pivotably mounted on the rod 24, which also serves as a pivot axis for the main lever 22. The left of the pivot axis ke- . superior part of the lever 42 extends parallel to the housing of the snap switch 36 upwardly, and is in Arbeftseingriff with the switch plunger at the upper end of the lever 42 is a leaf spring 44 and pushes the lever 42 irn the clockwise sense, - located intermediate its ends, the Spring 44 on the rod 24. The right end of the spring 44 is set so that it can lie under the head of a screw 45. The screw 45 is clixed into the housing 10 and adjusted so that the tension on the lever 42 exerts an inwardly directed force on the snap-action switch plunger, the force being between the actuating force and the releasing force of the switch. Accordingly, the switch will remain in its respective "Kr-working position" unless another Kiaft is placed on the lever 42.

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.At the right end of the double lever 42, a part 42 a is offset downward so that it lies under the main lever 22. A screw 48 is screwed into the main lever 22 and rests against part 42a of the lever 42 in such a way that the lever 42 is driven in the clockwise direction. ## The lever 42 is rotated in a direction opposite to the clock by a stop surface in the form of a cam 50 with a changeable slope and with a rotatable fastening on the lever 22. The Näcke device includes a pin 51 passing through the main lever 22, a laterally extending base 53, a normally flat or planar resilient disc or cam plate 55 which forms the actual cam surface, and a spacer disc 61. Below the main lever 22 the pin carries a friction disc 62 and a spring washer 63 which presses the friction washer against the main lever. The arrangement is such that the cam device remains in each angular position in which it has been set.

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.As shown in Figure 3 , the flexible washer 55 has a central portion 56 which adjoins the pin with a portion extending radially from the central portion and an arcuate peripheral portion 58 carried at one end by the radial portion. In addition, radially outwardly extending tabs 59 and 60 are provided which are intended to cooperate with an upwardly projecting part 22a of the main lever 22 in order to limit the range of angular adjustment of the cam. The right end of the double lever 42 is provided with a stop part 42 b , which is offset upwards and the upper surface of the disc 55 can touch. The outer end of the part 42 b also acts as a pointer which cooperates with numbers 64 located on the surface of the disc 55 , which indicate the pressure.

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.The base 53 has at one above the free end of the arcuate portion 58 of the disc 55 lying place a screw thread for receiving a Nokkeneinstellschraube 65. The screw 65 is in front of the free end of the waste wheel steering down to their normal level adjusted so that the cam is given the required pitch or pitch to produce the response difference in accordance with the difference indicated by the numbers on the disc face. During manufacture, the numbers or numbers of all setting disks intended for a certain type of device lie in the same angular position on the disk surface. As stated above, it has been found that deviations or changes in the spring properties of the device, particularly the membrane itself, cause quite substantial differences in one device from the other in the change in the pressure required to move the main lever over a predetermined distance is or is required. With various devices, there are also deviations and changes in the movement that is necessary to operate the snap switch. An adjustment to these deviations is possible with a cam with a variable rise or a variable rise.

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.To calibrate the device, the number 1 is placed under the pointer, which is formed by the extension 42 b of the double lever 42, and the screw 48 is adjusted so that it requires an actuation differential value of 0.07 kg / CM2. Since the number 1 is in a position on the disc which is essentially not subject to bending or deformation when the screw 65 is rotated to bend the disc, subsequent adjustment of the screw 65 will not noticeably affect this adjustment made. The disk 55 is then rotated until the number 5 is below the lever extension 42 b and the screw 65 is adjusted so that 'an actual difference of 0.35 kg / cm2 is caused. In the device shown, the snap switch is an opener, and when pressed below the control area, the spring 28 keeps the switch closed. The switch will open at the pressure indicated on dial plate 34 plus the pressure indicated on dial 55 , and it will close at the pressure indicated on dial plate 34. With this arrangement the pressure difference can never be set so wide that the switch will not respond at any setting on the main scale. It should be noted that the pressure difference remains essentially unaffected by the setting of the spring 28 , since the switch always responds in the same position of the diaphragm, regardless of the force required to move the main lever.

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.The invention is not limited as to such differential adjustments viewed in which the idle motion adjustment is made between two levers is. The idle motion can be moved relative to one another between any two Links are provided or between a movable link and a fixed Part of the device.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Adjustable pressure-dependent electrical switching device or the like. B. a snap switch, by a responsive to a value element, z. B. is actuated by a pressure-sensitive membrane, by means of an idle movement mechanism, which contains an adjustable stop for changing the idle stroke and thus for changing the response value, characterized in that the stop has a cam part (55) with a cam surface, the slope of which by a Adjustment device (65) can be adjusted until a predetermined movement of the cam produces a predetermined change in the response value.

2. Device according to claim 1, characterized in that the cam part has an arcuate, flat spring strip (58) which is mounted so that it is rotatable and adjustable about an axis which is substantially perpendicular to the plane of the strip, and that the free end of the strip is adjustable in a direction parallel to the axis. 3. A device according to claim 2, characterized in that an adjusting screw (65) bears against the free end of bogenförnügen strip, by which the rise of the cam member is adjustable, and that a screw (65) is mounted on a base, which in itself the rotary or angular adjustment of the cam moves with it. 4. Device according to claims 1 to 3, characterized by display marks (64) which are assigned to the cam for displaying the operating difference, namely as values of that state to which the device responds when the cam rise has been set correctly. 5. Device according to claim 4, characterized in that the idle movement mechanism comprises a movable part (22) carrying the cam and a second movable part (42), the second movable part including a tongue (42b) which is supported on the While the dial mark is carried by the cam surface, the tongue (42b) contacting the cam surface as a pointer cooperating with the marks. References considered: U.S. Patent No. 2,314,211 .