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Druckmittelbetätigter Membranschalter
Das Stammpatent Nr. 278955 betrifft einen druckmittelbetätigten Membranschalter mit einer an das Druckmedium angeschlossenen Druckkammer und einer mehrere elektrische Kontakte aufnehmenden Schaltkammer, welche beide durch eine in einer Aufnahme-Bohrung des Schaltergehäuses liegende Membran dichtend getrennt sind, die zum Druckmittel-Einlass hin vorgewölbt und bei Druckeinwirkung gestaucht ist.
Nach dem Stammpatent sind solche druckmittelbetätigte Membranschalter derart ausgebildet, dass die Membran in druckmittelentlastetem Zustand dünner oder höchstens so dick ist wie die Axial-Abmessung der Aufnahmebohrung, und dass ein zwischen dem Membran-Ringbereich und dessen Aufnahmebohrungs-Schultern etwa vorhandener, fertigungsbedingter Axialspalt zur zuverlässigen Abdichtung beider Schalterkammern durch die unter Druckmittel-Einwirkung entstehende Stauchung der Membran abdichtbar ist. Bei diesen Membranschaltern wird infolge der grösseren Toleranzen die Fertigung vereinfacht und vor allem bei der Montage eine Beschädigung bei der Membran vermieden ; trotzdem werden beide Schaltkammern durch die Membran gegeneinander einwandfrei abgedichtet.
In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass an der Dichtfläche Fertigungsriefen vorhanden sein können, so dass bei der Prüfung ein Teil der Membranschalter als undicht ausgeschieden werden muss ; die Fehler treten auf, wenn sich bei unebener Dichtfläche die Membran nicht satt in ihre Gehäuseaufnahme einschmiegen kann.
Es sollen daher druckmittelbetätigte Membranschalter der oben beschriebenen Art geschaffen werden, bei welchen auch bei an der Dichtungsfläche etwa vorhandenen Riefen eine einwandfreie Abdichtung der Membran an der Gehäuse-Aufnahme gewährleistet ist.
Nacll der Erfindung wird dies nun bei solchen Membranschaltern in einfacher und wirksamer Weise dadurch erreicht, dass an der Membran an ihrer ringförmigen Randzone eine axial gerichtete Dichtungslippe angeformt ist, deren Verformungswiderstand wesentlich geringer ist als derjenige der übrigen Membran.
In den Zeichnungen sind in Fig. l und 2 zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen druckmittelbetätigten Membranschalters im Mittelschnitt dargestellt.
Ein in Fig. l dargestellter Membranschalter-l-hat einen Gehäuseunterteil--2--, der eine Druckkammer--3--für die Aufnahme eines über einen Stutzen --4-- zuströmenden Druckmittels bildet. In dieser Druckkammer-3-Hegt nahe einem Druckmitteleinlass--5-eine Ringschulter - -6 ---. Daran anschliessend ist eine zylindrische Aufnahmebohrung--7- für eine Membran --8-- vorgesehen. Die Membran ist aus einem ölbeständigen, elastischen Werkstoff, wie Gummi oder einem ähnlichen Material in einem Spritzvorgang hergestellt. Sie kann aber auch aus einer Platine ausgestanzt sein.
Der Durchmesser der Aufnahmebohrung --7-- ist kleiner als der Aussendurchmesser der Membran-8--.
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Anschliessend an die Aufnahmebohrung--7--ist am Schaltergehäuse--l-eine Ringschulter - angeordnet, auf die eine Metallscheibe--10--aufgesetzt ist, die mit ihrem Aussendurchmesser in eine an die Ringschulter --9-- anschliessende Bohrung --11-- passt. Die Metallscheibe--10-ist durch einen an der Wand des Schaltergehäuses--l-angestauchten Ringwulst --12-- im Gehäuse festgehalten.
Die Axial-Abmessung der zwischen den Schultern-6 und 9--liegenden Aufnahmebohrung--7-ist um einige Zehntel Millimeter grösser als die Dicke der Membran --8-- zwischen diesen Schultern.
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abzudecken und abzudichten, ist die Membran--8--an ihrem ringförmigen Randbereich--26-in axialer Richtung mit einem Fortsatz in Form einer ringförmigen Dichtlippe --27-- versehen. Der Verformungswiderstand dieser Dichtlippe --27-- ist wesentlich geringer als der der übrigen Membran --8--.
Die Membran --8-- mit der Dichtlippe --27-- liegt bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. l zwischen parallelen Schaltergehäuse-Ringflächen, die durch die Schultern-6 und 9-gebildet werden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist eine Gehäuseschulter --6'-- gegenüber der Schulter
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Innenwand des Gehäuses--l-zu lenken.
Auch bei geringen anfänglichen Drücken in der Druckkammer dichtet bereits die Dichtlippe - den Druckraum gegenüber dem Schaltraum des Schalters sicher ab. Nach einer gewissen Drucksteigerung wird die zum Druckeinlass --5-- hin vorgewölbte Membran --8-- derart gestaucht, dass sie in axialer Richtung wächst und unter Zusammendrücken der Dichtlippe ihre
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ihre Ausgangslage zurück.
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Pressure medium operated membrane switch
The parent patent No. 278955 relates to a pressure medium-actuated membrane switch with a pressure chamber connected to the pressure medium and a switching chamber accommodating several electrical contacts, both of which are sealingly separated by a membrane located in a receiving bore in the switch housing, which bulges towards the pressure medium inlet and is at Pressure is compressed.
According to the parent patent, such pressure-medium-operated membrane switches are designed in such a way that the membrane is thinner or at most as thick as the axial dimension of the receiving bore in the pressure-relieved state, and that a production-related axial gap that may exist between the membrane ring area and its receiving bore shoulders is reliable Sealing of both switch chambers can be sealed by the compression of the membrane that occurs under the action of pressure medium. In the case of these membrane switches, production is simplified as a result of the greater tolerances and, above all, damage to the membrane is avoided during assembly; nevertheless, both switching chambers are perfectly sealed against each other by the membrane.
In practice, however, it has been shown that production grooves can be present on the sealing surface, so that part of the membrane switches must be rejected as leaky during the test; The errors occur when the membrane cannot nestle snugly into its housing seat if the sealing surface is uneven.
Therefore, pressure medium-actuated membrane switches of the type described above are to be created in which a perfect sealing of the membrane on the housing receptacle is guaranteed even if there are grooves on the sealing surface.
According to the invention, this is achieved in a simple and effective manner in such membrane switches in that an axially directed sealing lip is formed on the membrane at its annular edge zone, the resistance to deformation of which is significantly lower than that of the rest of the membrane.
In the drawings, two exemplary embodiments of the pressure-medium-operated membrane switch according to the invention are shown in central section in FIGS.
A membrane switch -l- shown in Fig. 1 has a lower housing part - 2 - which forms a pressure chamber - 3 - for receiving a pressure medium flowing in via a connection --4--. In this pressure chamber - 3 - lies near a pressure medium inlet - 5 - an annular shoulder - -6 ---. A cylindrical receiving hole - 7- for a membrane --8-- is then provided. The membrane is made of an oil-resistant, elastic material such as rubber or a similar material in a spraying process. But it can also be punched out of a board.
The diameter of the mounting hole --7-- is smaller than the outer diameter of the membrane -8--.
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Adjacent to the receiving bore - 7 - there is an annular shoulder on the switch housing - 1, on which a metal disc - 10 - is placed, the outer diameter of which is inserted into a bore adjoining the annular shoulder --9-- -11-- fits. The metal washer - 10 - is held in place in the housing by an annular bead - 12 - pressed against the wall of the switch housing.
The axial dimension of the mounting hole - 7 - lying between the shoulders - 6 and 9 - is a few tenths of a millimeter larger than the thickness of the membrane --8 - between these shoulders.
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To cover and seal, the membrane - 8 - is provided on its annular edge area - 26 - in the axial direction with an extension in the form of an annular sealing lip --27 -. The resistance to deformation of this sealing lip --27-- is significantly lower than that of the rest of the membrane --8--.
The membrane -8- with the sealing lip -27- lies in the embodiment according to FIG. 1 between parallel switch housing ring surfaces that are formed by the shoulders -6 and -9. In the embodiment of FIG. 2, a housing shoulder --6 '- is opposite the shoulder
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Inner wall of the housing - l-direct.
Even with low initial pressures in the pressure chamber, the sealing lip already securely seals the pressure chamber from the switch room of the switch. After a certain increase in pressure, the diaphragm --5-- bulging towards the pressure inlet --8-- is compressed in such a way that it grows in the axial direction and its sealing lip is compressed
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their original position.