DE2535707C2

DE2535707C2 - Druckwächter

Info

Publication number: DE2535707C2
Application number: DE19752535707
Authority: DE
Inventors: Karl 7060 Schorndorf Dungs; Friedrich 7012 Fellbach Feucht; Ulrich 7061 Oberberken Schwarz
Original assignee: Karl Dungs GmbH and Co KG
Current assignee: Karl Dungs GmbH and Co KG
Priority date: 1975-08-09
Filing date: 1975-08-09
Publication date: 1985-02-28
Also published as: DE2535707A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckwächter zum Überwachen eines Gas- oder Flüssigkeitsdruckes auf Über- oder Unterschreiten einer vorgegebenen, einstellbaren Druckgrenze, mit einer ein Gehäuse in zwei gegeneinander abgedichtete Kammern unterteilenden, gegen eine einstellbare Vorspannfeder arbeitenden Membran, die über einen Stift gegen eine Sprungkontaktfeder mit zwei stabilen Endlagen drückt, die an einem Ende eingespannt ist und an ihrem anderen Ende einen Kontaktniet trägt.

Druckwächter dieser Art sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Die Sprungkontaktfedern dieser Druckwächter weisen jeweils zwei federnde Abschnitte auf, die über ein weiteres Federelement miteinander gekoppelt sind, damit sie das gewünschte Betätigungs- und Schaltverhalten bekommen. Bei einem aus der DE-OS 24 48 329 bekannten Druckwächter wird die Koppelfeder von einer Schraubendruckfeder gebildet. Aus der DE-OS 15 90 259 ist ein Druckwächter bekannt.

bei dem eine C-förmige Koppelfeder vorhanden ist. Endlich ist bei einem aus der GB-PS 9 28 191 bekannten Druckwächter ein schwenkbares Druckglied vorhanden, das mit einem stark gewölbten Abschnitt der Sprungkontaktfeder zusammenwirkt Alle diese Kontaktfeder-Anordnungen sind daher zweiteilig und erfordern zu ihrer Herstellung Biege- und/oder Prägemaßnahmen, um den Federelementen eine Gestalt zu geben, die deren gelenkige Verbindung ermöglicht Erschwerend ist, daß die beiden Federelemente der bekannten Sprungkontaktfedern unter Vorspannung zusammengebaut werden müssen. Daher ist die Herstellung der Kontaktfederanordnungen relativ aufwendig.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sprungkontaktfeder zu schaffen, deren Teile einfacher herstellbar und einfacher montierbar sind.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Sprungkontaktfeder an dem dem Kontaktglied benachbarten Bereich mit einer H-förmigen Aussparung versehen ist, die zwei sich in Längsrichtung der Sprungkontaktfeder erstreckende, mit ihren freien Enden einander gegenüberstehende Blattfederstreifen begrenzt, und daß das freie Ende des von dem Kontaktnietbereich ausgehenden Blattfederstreifens in einer in der Blattfederebene liegenden Richtung unter Vorspannung an einem festen Gegenlager anliegt, dessen Abstand vom Kontaktniet kleiner ist als die bis zum Kontaktniet gemessene Länge des Blattfederstreifens.
Diese Ausbildung der Sprungkontaktfeder ermöglicht deren Herstellung als einfaches Stanzteil, das nicht zusätzlich gebogen, geprägt oder auf sonstige Weise bearbeitet werden muß. Das Umspringen in zwei stabile Endlagen wird durch die Vorspannung des an dem festen Gegenlager anliegenden Blattfederstreifens bewirkt, der von dem Gegenlager in gewölbtem Zustand gehalten wird. Ein weiterer Vorteil der Kontaktfeder-Ausbildung liegt in der hohen Lebensdauer, welche ein derart einfach ausgebildetes Bauteil hat.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem dem Kontaktniet abgewandten Blattfederstreifen und der Einspannstelle der Sprungkontaktfeder eine deren Querschnitt stark vermindernde Aussparung vorgesehen. Diese Aussparung kann beispielsweise annähernd quadratisch sein, so daß der als Betätigungsorgan dienende Blattfederstreifen nur über zwei schmale Randstege mit dem Einspannbereich der Sprungkontaktfeder verbunden ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß die »Drehachsen« für die durch die Membrankraft bewirkte Bewegung zwar im Bereich der Einspannstelle, jedoch die »Drehachse« für das Verschwenken des Kontaktbereiches der Sprungkontaktfeder zwischen der Aussparung und dem als Betätigungsorgan dienenden Blattfederstreifen liegt. Es weisen dabei selbstverständlich diese Achsen keine feste Lage auf und sind auch nicht völlig eindeutig definierbar. Es handelt sich vielmehr um einen Bereich, in dem eine Biegung des Sprungkontaktfedermaterials stattfindet.
Das Gegenlager für den Blattfederstreifen, dessen

Wurzel im Bereich des Kontaktnietes liegt, kann unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Gegenlager als Wellenlagerung oder auch als Einspannstelle mit einem Biegebereich ausgebildet sein. Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist das Gegenlager als Schneidenlager gestaltet und am Ende eines Stabes vorgesehen, der zusammen mit der Sprungkontaktfeder eingespannt ist; dabei ist der Stab in dem an die Einspannstelle anschließenden Bereich aus der Eoene der Sprungkontaktfeder herausgebogen und es ist sein das Gegenlager bildende Ende in die Ebene der Sprungkontaktfeder zurückgebogen und greift in die Aussparung ein, die durch das Querjoch der H-förmigen Ausstanzung gebildet ist Dadurch liegt das Gegenlager zumindest annähernd in dem Bereich der Ebenen, in denen die Sprungkontaktfeder in ihren beiden Schaltendlagen liegt

Es wird dadurch eine zu einer Mittellage etwa symmetrische Anordnung erreicht, sowie ein Schaltverhalten, das in beiden Richtungen annähernd gleich ist
- Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist das Gegenlager in Längsrichtung der Sprungkontaktfeder verstellbar. Dadurch läßt sich eine Vorjustage oder Grobjustage erzielen.

Die H-förmige Ausführung kann symmetrisch zum Quermitteljoch des H ausgebildet sein. Bei bevorzugten ,Ausführungsformen der Erfindung ist sie jedoch hierzu unsymmetrisch und es ist der von dem Kontaktnietbereich ausgehende Blattfederstreifen länger als der ihm gegenüberstehende Blattfederstreifen. Das hat den Vorteil, daß in erwünschter Weise der als Betätigungsorgan dienende kürzere Blattfederstreifen bei gleichen Querschnittsabmessungen steifer ist als der das Sprungkontaktverhalten bestimmende, sich an dem Gegenlager abstützende längere Blattfederstreifen.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Ansprüchen. Es zeigen in vereinfachter, schematisierter Darstellung unter Weglassung für das Verständnis der Erfindung unwesentlicher Teile

F i g. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Druckwächter,

F i g. 2 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des die Sprungkontaktfeder ergebenden Stanzlings und

F i g. 3 ein Positionsdiagramm der Sprungkontaktfeder.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform ist der gesamte Druckwächter von einem Gehäuse umgeben, das ein Gehäuseunterteil 1 und ein Gehäuseoberteil 2, das gleichzeitig einen Deckel bildet, umfaßt. Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil sind entlang eines Flansches in üblicher Weise durch Schrauben miteinander verbunden. Das Gehäuseunterteil weist zwei Anschlußstutzen 3 und 4 auf, die zum Zuführen des zu überwachenden Druckes dienen. Der Anschlußstutzen 4 ist zentral mit mit der Mittelsymmetrieachse zusammenfallende"· Achse angeordnet. Eine in den Innenraum des Gehäuseunterteiles 1 ragende Hülse des Anschluß-Stutzens 4 umschließt eine Anlagedruckfeder 5, die über einen Druckstößel 6 eine Membran 7 in Anlage an einem Membranstift 8 hält, der auf der gegenüberliegenden Seite der Membran 7 angeordnet ist. Die Membran 7 ist in einer Aussparung des Gehäuseunterteiles 1 gehalten und durch eine an der Stirnfläche des Gehäuseunterteiles 1 angepreßte Haltescheibe 9 fixiert, die eine zentrale Aussparung aufweist, durch die der Membranstift 8 hindurchgeführt ist Die Membran 7 weist an ihrer dem Membranstift 8 zugewandten Seite eine angeformte Lippe 10 auf, deren freies Ende nach innen eingezogen ist Das freie Ende der Lippe 10 übergreift einen Teller 11 und hält diesen Teller 11 formschlüssig fest Der Teller 11 wird durch Einschieben in den durch die elastische Lippe 10 begrenzten kreisförmigen Bereich an der Membran 7 befestigt An dem Teller 11 liegt der Membranstift 8 an.

Die Haltescheibe 9 ist durch einen mit dem Gehäuseunterteil 1 verschraubten Tragkörper 12 fixiert In den Tragkörper 12 ist ein Trägerbolzen 13 eingeschraubt an dessen freiem, der Haltescheibe 9 im Abstand gegenüberstehenden Ende ein Lagerbügel 14 und eine Sprungkontaktfeder 15 an einem Ende befestigt sind. Der Membranstift 8 ist an seinem der Membran 7 abgewandten Ende abgerundet und liegt in einer kugelkalottenförmigen Vertiefung 16 der Sprungkontaktfeder 15 unter der Wirkung der Anlagedruckfeder 5 an. An der gegenüberliegenden Seite liegt, die Vertiefung 16 umgebend, eine Sollwertfeder oder Vorspannfeder 17 an, die in einer Federhülse 18 gehalten ist

In dem dem Trägerbolzen 13 diametral gegenüberliegenden Bereich sind in den Tragkörpei 12 zwei Kontaktträgerschrauben 21 und 22 eingedreht An den inneren Enden der Kontaktträgerschrauben 21 und 22 sind sich quer zur Kontaktträgerschraubenachse erstreckende Kontaktfedern 23 und 24 befestigt, deren freie Ende einander im Abstand gegenüberstehen und in diesem Bereich mit einander gegenüberstehenden Kontaktnieten versehen sind. Durch eine in den Tragkörper 12 eingeschraubte Justierschraube 25, die auf das freie Ende der Kontaktfeder 23 wirkt läßt sich der Kontaktabstand, der im wesentlichen durch die unterschiedliche Länge der beiden Kontaktträgerschrauben vorgegeben ist, auf einen gewünschten Wert einstellen. Zwischen die beiden an den Kontaktfedern 23 und 24 befestigten Kontaktnieten erstreckt sich das freie Ende der Sprungkontaktfeder 15, die in diesem Bereich einen beidseitigen Kontaktniet 26 trägt, der jeweils an einer der beiden Kontaktfedern 23 oder 24 anliegt.

Der Lagerbügel 14 ist, im Abstand von seinem Befestigungsende, aus der zur Membranebene parallelen Ebene herausgebogen und es ist sein freies Ende um 90° abgekantet in den Bereich der Ebene der Einspannstelle zurückgebogen. Dieses freie Ende 27 ist mit einem Schneidenlager versehen.

Der in F i g. 2 näher dargestellte Stanzling für die Sprungkontaktfeder weist die Gestalt eines rechteckförmigen, langgestreckten Plättchens auf, das im Bereich seines einen Endes mit einer Befestigungsbohrung

28 und an dem gegenüberliegenden Ende mit einer Befestigungsbohrung 29 für den Kontaktniet 26 versehen ist In der Nähe der Befestigungsbohrung 28 ist eine nahezu quadratische Aussparung 30 eingearbeitet. Zwischen der Aussparung 30 und der Befestigungsbohrung

29 ist eine H-förmige Aussparung 31 eingearbeitet, durch die ein längerer Federblattstreifen 32 und ein kürzerer Federblattstreifen 33 gebildet sind, die von dem Bereich in der Nähe der Befestigungsbohrung 29 bzw. dem Bereich in der Nähe der Aussparung 30 ausgehen und die sich im Bereich des Querjoches des H der Aussparung 31 mit ihren freien Enden gegenüberstehen. Im Bereich des freien Endes des kurzen Federblattstreifens 33 ist die kugelkalottenförmige Vertiefung 16 eingeprägt, in die das abgerundete Ende des Membranstiftes 8 bei zusammengebautem Druckwächter eingreift. Das freie Ende des langen Federblattstreifens 32 liegt in dem

Schneidenlager an dem freien Ende 27 des Lagerbügels 14 unter Vorspannung an, weshalb der lange Federblattstreifen 32 in eingebauter Lage durchgewölbt ist.

Die Wirkungsweise der Sprungkontaktfeder 15 ist in F i g. 3 schematisch näher dargestellt. Die Sprungkontaktfeder 15 ist im Bereich der Bohrung 28, nämlich dem Punkt A der F i g. 3 fest eingespannt. Dieser Punkt A ist auch der Drehpunkt für die Membrankraft M, die durch den Membranstift 3 auf die Vertiefung 16 übertragen wird und der die Kraft der Vorspannfeder 17 entgegenwirkt. Als Drehpunkt für den Kontaktarm, an dessen Ende der Kontaktniet 26 vorgesehen ist, wirkt ein Punkt B, der sich etwa an dem der Einspannstelle abgewandten Rand der Aussparung 30 befindet Von der in F i g. 3 ausgezogen dargestellten einen Lage, in der sich der Kontaktniet 26 in Anlage an einem Punkt D befindet, befindet sich ein entsprechender Punkt £"des Federarmes in der Lage E'. Dieser Punkt E liegt etwa in der Ebene des Schneidenlagers. Wird nun bei zunehmender Membrankraft die Vertiefung 16 in Richtung auf die Vorspannfeder 17 bewegt, so bewegt sich der Punkt E aus seiner Lage E' weg, bis er in den Bereich kommt, in dem das freie Ende des Blattfederstreifens 32 im Schneidenlager liegt. Wird dieser Punkt geringfügig überschritten, so springt der Kontaktniet 26 von dem AnIagepunkt D zu dem Anlagepunkt D' und es bewegt sich selbsttätig, nämlich unter der Wirkung der Federvorspannung des Blattfederstreifens 32, der Punkt E in die Lage E". Läßt der auf die Membran wirkende Druck nach, so vermindert sich die Kraft M und es wird entsprechend durch die Vorspannfeder 17 die Vertiefung 16 entgegen der Wirkung der Kraft M bewegt, wobei zu dem Zeitpunkt, an dem der Punkt £die Schneidenachse der Schneidenlagerung passiert, ein Rückspringen des Kontaktniets 26 vom Berührungspunkt D' zum Beruhrungspunkt D stattfindet, wobei der Punkt E wieder in die Position E'zurückfällt.

Zum Justieren der Schaltcharakteristik ist in den Tragkörper 12, der als Schaltergehäuse dient, ein Gewindestift 34 achsparallel zum Trägerbolzen 13 eingeschraubt, der etwa in der Mitte zwischen Einspannstelle und freiem Ende 27 des Lagerbügels 14 an diesem anliegt. Durch mehr oder weniger tiefes Eindrehen des Gewindestiftes 34 läßt sich der Ort des Schneidenlagers relativ zu dem Punkt E der Sprungkontaktfeder 15 justieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

50

55

60

Claims

Patentansprüche:

1. Druckwächter zum Überwachen eines Gasoder Flüssigkeitsdruckes auf Über- oder Unterschreiten einer vorgegebenen, einstellbaren Druckgrenze, mit einer ein Gehäuse in zwei gegeneinander abgedichtete Kammern unterteilenden, gegen eine einstellbare Vorspannfeder arbeitenden Membran, die über einen Stift gegen eine Sprungkontaktfeder mit zwei stabilen Endlagen drückt, die an einem Ende eingespannt ist und an ihrem anderen Ende einen Kontaktniet trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprungkontaktfeder (15) an dem dem Kontaktniet (26) benachbarten Bereich mit einer H-förmigen Aussparung (31) versehen ist, die :*.wei sich in Längsrichtung der Sprungkontaktfeder (15) erstreckende, mit ihren freien Enden einander gegenüberstehende Blattfederstreifen (32 und 33) begrenzt, und daß das freie Ende des von dem Kontaktnietbereich ausgehenden Blattfederstreifens (32) in einer in der Blattfederebene liegenden Richtung unter Vorspannung an einem festen Gegenlager (27) anliegt, dessen Abstand vom Kontaktniet (26) kleiner ist als die bis zum Kontaktniet gemessene Länge des Blattfederstreifens (32).

2. Druckwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dem Kontaktniet (26) abgewandten Blattfederstreifen (33) und der Einspannstelle der Sprungkontaktfeder (15) eine deren Querschnitt stark vermindernde Aussparung (30) vorgesehen ist.

3. Druckwächter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aussparung (30) bis nahe an die Wurzel des Blattfederstreifens (33) erstreckt.

4. Druckwächter nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager (27) als Schneidenlager gestaltet und am Ende eines Stabes (14) vorgesehen ist, der zusammen mit der Sprungkontaktfeder (15) eingespannt ist, daß der Stab (14) aus der Ebene der Sprungkontaktfeder (15) herausgebogen und sein das Gegenlager bildende freie Ende (27) in die Ebene der Sprungkontaktfeder, in die durch das Querjoch der H-Aussparung (31) gebildeten Bereich eingreifend, zurückgebogen ist.

5. Druckwächter nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager quer zur Ebene der Sprungkontaktfeder (15) verstellbar ist.

6. Druckwächter nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Kontaktnietbereich ausgehende Blattfederstreifen (32) länger ist als der ihm gegenüberstehende Blattfederstreifen (33).