DE2407205B2 - Druckmittelbetaetigte schalteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine druckmittelbetätigte Schalteinrichtung mit einem Genäuse mit einem abgedichteten Innenraum, der an einer Seite durch eine mit dem Druckmittel beaufschlagbare Membran begrenzt ist und der einen Schalter, der über einen mit der Membran in Wirkverbir.dung stehenden Stößel betätigbar ist, und ein temperaturempfindliches Element enthält, das zur Kompensation von sich auf den Schaltpunkt auswirkenden, temperaturbedingten Druckänderungen im Gehäuseinnenraum vorgesehen ist(DT-GM 19 58 546).

Bei den bekannten druckmittelbetätigten Schalteinrichtungen wird im allgemeinen der den Schalter aufnehmende Gehäuseinnenraum feuchtigkeitsdicht und in Sonderfällen sogar gasdicht ausgebildet, um die Schaltkontakte vor Feuchtigkeit und Staub zu schützen und gegebenenfalls explosive Gase vom Schalter fernzuhalten. Eine solche Ausbildung des Gehäuses hat zur Folge, daß die im Gehäuseinnenraum eingeschlossene Luft sich mit wachsender Umgebungstemperatur ausdehnt und der dadurch im Gehäuseinnenraum entstehende Überdruck, der in entgegengesetzter Richtung wie das Druckmittel auf die Membran wirkt, eine unzulässige Änderung des Schaltpunktes hervorruft.

Bei einer bekannten Schalteinrichtung wird dieser Effekt dadurch beseitigt, daß das Gehäuse mit einer durch einen weichelastischen Gummibalg verschlossenen öffnung versehen ist. Mit einem solchen Gummibaig können die temperaturbedingten Volumenänderungen der im Gehäuseinnenraum befindlichen Luft aufgefangen werden, so daß im Gehäuseinnenraum keine den Schaltpunkt merkbar beeinflussende Druckänderungen mehr auftreten können. Ein solcher Gummibalg erfordert jedoch einen großen Platzbedarf

(DT-GM 18 60 667).

Es ist des weiteren bekannt, anstelle eines Gummibalgs ein Überdruckventil in die Gehäusewand einzubauen Ein solches Überdruckventil ist jedoch verhälts nismäßig teuer (DT-GM 19 95 070).

Bei einer anderen bekannten Schalteinrichtung (DT-GM 19 58 546) ist auf der Membran ein Stößel befestigt, der aus einem thermoplastischen Kunststoff mit großer Wärmedehnung besteht. Der Stößel wirkt

ίο auf einen einseitig eingespannten, federelastischen Kontaktarm, der an seinem freien Ende einen Kontakt trägt, dem ein ortsfester Gegenkontakt zugeordnet ist. Der durch einen temperaturbedingten Überdruck im Gehäuseinnenraum erzeugte Membranhub wird hierbei durch eine entsprechende temperaturbedingte Längenänderung des thermoplastischen Kunststoffes kompensiert, jedoch bereifet es Schwierigkeiten, die thermischen Eigenschaften des Stößels an die mechanischen Eigenschaften der Membran anzupassen. Darüber

hinaus führt diese bekannte Lösung nur bei verhältnismäßig starren Membranen zu einem gewissen Erfolg, nicht jedoch bei Membranen mit einem großen Hub-Druck-Verhältnis oder bei schlappen Membranen. Er, ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schaltein-

.?5 richtung zu schaffen, bei der Änderungen des Schaltpunktes aufgrund von temperaturbedingten Druckänderungen im Gehäuseinnenraum der Schalteinrichtung auf möglichst einfache, raum- und kostensparende Weise kompensiert sind.
Ausgehend von der eingangs beschriebenen Schalt-

einrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Element ein Thermobimetallglied vorgesehen ist, das mit seinem dem ortsfesten Bauteil benachbarten Randteil an diesem und mit seinem anderen Randteil am Stößel befestigt ist, dergestalt, daß der Stößel durch das Thermobimetallglied oberhalb einer bestimmten Temperatur mit einer in Schalterauslöserichtung gerichteten Kraft und unterhalb der bestimmten Temperatur mit einer entgegen der Schalterauslöserichtung gerichteten Kraft beaufschlagt ist.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der aufgrund einer bestimmten Temperaturänderung und damit Druckänderung im Gehäuseinnenraum auf die Membran vom Gehäuseinnenraum her wirkenden Druck durch die temperaturänderungsabhängige Auslenkung des Therrnobimetallgliedes und die dadurch auf den Stößel ausgeübte Kraft kompensiert wird. Es ist dabei von nachrangiger Bedeutung, ob der Stößel mit der Membran formschlüssig oder kraftschlüssig verbunden ist. Letzteres ist beispielsweise bei Druckschalteinrichtungen der Fall, bei denen sich der gegen die Kraft einer Feder verschiebbare Stößel in seiner Ruhelage mit einem Ende auf einer Druckplatte abstützt und mit einem in der Druckplatte verschieblich gelagerten Druckteller mit der Membran in Berührung steht. Im einen Fall, das heißt bei einer formschlüssigen Verbindung von Stößel und Membran, wird der Stößel zusammen mit der Membran durch das Thermobimefaltglied in seine Ruhelage zurückbewegt, im anderen Fall, das heißt bei einer kraftschlüssigen Verbindung von Stößel und Membran, wird durch das Thermobimetallgiäed eine der Federkraft entgegengerichtete Kraft erzeugt, die die auf den Stößel wirkende Federkraft

b5 verringert bzw. vergrößert und so die Druckänderung kompensiert.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Schalteinrichtung ist ein Thermobimetallglied in Form eines

Kreisrings vorgesehen. Der 'nnere Randteil des kreisringförmigen Thermobimetallgüedes ist hierbei am Stößel befestigt, während der äußere Randteil an einem ortsfesten Bauteil der Einrichtung festgelegt ist. Wenn nicht allzu große vom Gehäuseinnenr-ium auf die Membran wirkende Drücke kompensiert werden müssen, empfiehlt sich aus Kostengründen die Verwendung eines streifenförmigen Thermobimetallgliedes.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematr.cher Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthalt, näher erläutert.

Das Gehäuse 1 der in einer teilgeschnittenen Seitenansicht dargestellten Schalteinrichtung besteht aus einem Gehäuseteil 2 mit einem Gewindestutzen 3 zur Befestigung an einem Druckmittelsystem, dessen Druck überwacht werden soll, und einem haubenartigen Deckel 4, der dicht mit dem Gehäusteil 3 verbunden ist. Der abgedichtete Gehäuseinnenraum 5 isi an seiner Unterseite durch eine gummielastische Membran 6, die über eine Bohrung 7 im Gewindestutzen 3 mit dem Druckmittel beaufschlagbar ist, begrenzt.

Die gummielastiche Membran 6, die zwischen der Gehäuseschulter 8 und der Druckplatte 9 eingespannt ist. steht mit einem in einer zentralen Ausnehmung 10 der Druckplatte 9 geführten Druckteller 11 in Wirkverbindung, der seinerseits auf einen Stößel 12 wirkt. Das dem Druckteller 11 benachbarte Ende des Stößels 12 ist in der Druckplattenausnehmung 10 und das andere Ende in einer Buchse 13 geführt, die sich an einer Führungsplatte 14 befindet. Die Führungsplatte 14 besitzt ein Außengewinde 15, mit dem sie in ein in die Gehäuseinnenwand eingeschnittenes Gewinde 16 eingeschraubt ist. Auf der Führungsplatte 14 ist ein Mikroschalter 17 befestigt, dessen Schaltknopf 18 mit dem Stößelende in Berührung steht.

Der Stößel 12 ist im Bereich der Druckplatte 9 mit einem Bund 19 versehen, mit dem er sich auf der

Druckplatte 9 abstützt. Oberhalb des Bundes 19 besitzt er des weiteren eine Schulter 20, auf der ein Aufnahmeteller 21 für die Druckfeder 22 ruht, die sich zwischen diesem und einem weiteren Teller 23, der sich auf der Führungsbuchse 13 ibstützt, verspannt und den Stößel 12 mit einer bestimmten Kraft, die über die Führungsplatte 14 einstellbar ist, gegen die Druckplatte 9 preßt.

Zwischen der der Druckplatte 9 abgewandten Seite des Bundes 19 und einem in einer Nut des Stößels sitzenden Springrings 24 ist der eine Randteil einer kreisringförmigen Thermobimetallplatte 25 festgelegt. Der andere Randteil der Thermobimetallplatte 25 ist /wischen einem ringförmigen Ansatz 26 der Druckplatte 9 und einem Schraubring 27 eingeklemmt, der gleichzeitig zur Lagefixierung der Druckplatte 9 dient.

Entsteht bei einer solchen Schalteinrichtung im Gehäuseinnenraum 5 durch eine Temperaturerhöhung ein erhöhter Druck, der auf den Druckteller 11 und die Membran 6 entgegen dem von dem Druckmittel auf die Membran 6 ausgeübten Druck wirkt, so würde sich der Schaltpunkt zu einem höheren Druckwert verschieben. Da jedoch in der Thermobimetallplatte 25 durch die Temperaturerhöhung Spannungen entstehen, die die Thermobimetallplatte 25 an ihrem dem Stößel 12 benachbarten Randteil nach oben zu drücken versuchen, wird ein Teil der auf den Stößel 12 wirkenden Kraft der Feder 22 durch die Kraft der Thermobimetallplatte 25 kompensiert, so daß der durch den erhöhten Druck und durch die Feder 22 auf die Membran 6 ausgeübte Druck nahezu gleich dem Druck ist, der bei normaler Temperatur durch die Luft im Gehäuseinnenraum 5 und die Feder 22 auf die Membran 6 wirkt. Entsprechendes gilt umgekehrt bei einer Druckverminderung im Gehäuseinnenraum 5 durch eine Temperaturverringerung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigte Schalteinrichtung mit einem Gehäuse mit einem abgedichteten Innenraum, der an einer Seite durch eine mit dem Druckmittel beaufschlagbare Membran begrenzt ist und der einen Schalter, der über einen mit der Membran in Wirkverbindung stehenden Stößel betätigbar ist, und ein temperaturempfindliches Element enthält, das zur Kompensation von sich auf den Schaltpunkt auswirkenden, temperaturbedingten Druckänderungen im Gehäuseinnenraum vorgesehen ist, d a durch gekennzeichnet, daß als Element ein Thermobimetallglied (25) vorgesehen ist, das mit seinem dem ortsfesten Bauteil (9, 26) benachbarten Randteil an diesem und mit seinem anderen Randteil am Stößel (12) befestigt ist, dergestalt, daß der Stößel (12) durch das Thermobimetallglied (25) oberhalb einer bestimmten Temperatur mit einer in Schalterauslöserichtung gerichteten Kraft und unterhalb der bestimmten Temperatur mit einer entgegen der Schalterauslöserichtung gerichteten Kraft beaufschlagt ist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein kreisringförmiges Thermobimetallglied (25).

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein streifenförmiges Thermobimetallglied.