DE4104826A1 - Elektronischer druckschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Druck­ schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Der erfindungsgemäße Druckschalter dient zur Abgabe eines elektrischen Signals, welches nach Maßgabe des Druckaufnehmers einem vorgegebenen Mediumdruck proportional ist. Da der elektrische Schalter als Zweistellungsschalter ausgeführt ist, liegt einer der beiden Schaltpunkte ober- oder unterhalb eines vorgegebenen Druckes. Da der Druckaufnehmer den Druck als Spannungssignal einer Auswertelogik auf­ gibt, werden Druckänderungen vorzeichenrichtig ver­ arbeitet. Vorzugsweise wird mit dem erfindungs­ gemäßen Druckschalter ein hydraulischer Druck auf elektrischem Wege gesteuert. Eine solche Steuerung hydraulischer Drücke findet u. a. im Werkzeugmaschi­ nenbau statt, z. B. für die Einstellung eines hydraulisch betätigten Spannfutters. Beispielsweise steuert der erfindungsgemäße Druckschalter elek­ trisch ein externes Relais, das bei Erreichen eines vorgegebenen hydraulischen Druckes am Spannfutter ein Werkzeug in der Maschine zur Bearbeitung eines Werkstückes freigibt, das Werkzeug aber bei Über- oder Unterschreitung des vorgegebenen hydraulischen Druckes stillsetzt.

Derartige elektronische Druckschalter sind an sich bekannt. Im Druckaufnehmer kann das als Spannung erscheinende, von dem Medium abgeleitete Drucksi­ gnal eine Brücke verstimmen, die die Eingangsspan­ nung für die Auswerteeinheit liefert, welche über eine Logik ein Relais ansteuert, das bei dem vorge­ gebenen Druck die Stellungen des Schaltgliedes des elektrischen Schalters verändert. In vielen Ein­ satzfällen ist es allerdings erforderlich, die Schaltpunkte des Relais zu verstellen. Eine solche Notwendigkeit ergibt sich beispielsweise dann, wenn in dem Eingangsbeispiel ein Spannfutter der Werk­ zeugmaschine unterschiedliche Spanndrücke erzeugen soll, etwa wenn zunächst eine grobe Bearbeitung des Werkstückes z. B. durch Räumen und in demselben Fut­ ter eine Endbearbeitung stattfindet, deren Güte durch die hohen Spannfuttereinstelldrücke beein­ trächtigt wird, so daß für die Endbearbeitung ein niedriger Druck benötigt wird.

Es ist bekannt, die Veränderung der Schaltpunkte am Schaltergehäuse selbst vorzunehmen, indem mit Hilfe eines Schraubendrehers von außen Potentiometer im Schalter verstellt werden, die ein dem Spannungs­ signal des Druckentnehmers überlagertes Spannungs­ signal abgeben. Die so verstellten Potentiometer verändern durch Spannungsvariationen den druckab­ hängigen Schaltpunkt des Relais in der Auswerte­ elektronik. Es hat sich dabei allerdings ergeben, daß es bei diesen Druckschaltern zu schwerwiegenden Fehlschaltungen kommt. Das liegt einerseits daran, daß die Einstellung der Potentiometer häufig nicht genau genug, manchmal sogar falsch erfolgt, und daß andererseits die Kontrolle der richtigen Ver- oder Einstellung schwierig ist. Zwar läßt sich die Potentiometereinstellung außen am Schalter sichtbar machen, doch ist die Beobachtung des Schalters häu­ fig nicht gewährleistet oder nicht ausreichend, um Fehleinstellungen oder unzulässige Manipulationen von außen deutlich sichtbar zu machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Druckschalter der eingangs beschriebe­ nen allgemeinen Ausbildung zu schaffen, welcher keine Probleme bei der Verstellung der Schaltpunkte des elektrischen Schalters aufweist.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Veränderung der Schaltpunkte durch das ankommende Spannungssignal einer Fernsteuerung. Dadurch ist der Einbau des neuen elektrischen Druckschalters unabhängig von der Verstellung der Schaltpunkte im Schaltgehäuse. Das Spannungssignal durchläuft die Platine und er­ scheint zeitgleich mit dem Spannungssignal der Fernsteuerung des Druckaufnehmers in der Auswerte­ logik, wodurch es auf den Augenblickswert des Mediumdruckes rückgekoppelt ist. Dadurch werden u. a. Fehlschaltungen vermieden. Eine Beobachtung des Schaltergehäuses ist nicht erforderlich, weil die Verstellung der Schaltpunkte an entfernter Stelle, z. B. unmittelbar an einer Maschine erfolgt. Da das Spannungssignal der Fernsteuerung in die Platine gelangt, die sich im Schaltergehäuse unterbringen läßt, kann die Schaltpunktverstellung von außen nicht manipuliert werden.

Die Erfindung hat deshalb den Vorteil, daß sie durch die Rückkopplung der Veränderung der Schalt­ punkte des elektrischen Schalters zeitgleich einen Informationsrückfluß ermöglicht. Das Schalterge­ häuse läßt sich an beliebiger Stelle unterbringen, ohne daß dadurch Fehleinstellungen zu befürchten sind. Die für die Verwirklichung der Erfindung er­ forderliche zusätzliche Platine läßt sich so klein halten, daß sie ohne Veränderung der mechanischen und elektrischen Bauteile eingebaut werden kann.

Mit den Merkmalen des Anspruches 2 wird eine Verar­ beitung des Spannungssignals der Fernsteuerung vor­ geschlagen, die im Schaltergehäuse in der Platine erfolgt. Die Merkmale des Anspruches 3 geben eine zweckmäßige Ausführungsform dieser Signalverarbei­ tung gemäß der Erfindung wieder.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des beige­ fügten Schaltbildes verdeutlicht. Auf einer Pla­ tine I ist eine Schaltung zur Verarbeitung von Spannungssignalen verdeutlicht, die an der Klemme (6) Hysteresewerte einer frei programmierbaren Steuerung SPS wiedergeben, während an der Klemme (5) die Spannungssignale den Schaltpunkt eines elektrischen Zweistellungsschalters verändern, des­ sen beide Ausgänge an den Klemmen (4) anliegen; die Stromzuführung erfolgt über die Klemme (3).

Bei (2) liegt das Eingangsspannungssignal eines Druckaufnehmers an, das den Augenblickswert des Mediumdruckes, vorzugsweise eines hydraulischen Mediums wiedergibt und von einer Brückenschaltung erzeugt, sowie einer Auswertelogik aufgegeben wird.

Die Platine I ist im Schaltergehäuse, zweckmäßig auf dem mechanischen Teil des elektrischen Schal­ ters untergebracht, d. h. aufgeklebt. Über die Klem­ men (5 und 6) werden Signale mit einer Spannungs­ breite von beispielsweise 0 bis 5 V von der Steue­ rung einer Werkzeugmaschine gesendet. In der Ein­ gangsplatine I gelangen diese Signale auf die Ein­ gangswiderstände R10, R9 und werden zunächst in V10 und V11 gefiltert, sowie mit C4 und C5 gegen Über­ spannung abgesichert. Die Ausgangssignale der Pla­ tine I gelangen über 6 GE und 7 GN in die Auswerte­ logik. Diese verstellt die Schaltpunkte des Relais RL-203 Ohm.

Die an den Klemmen (5, 6) ankommenden, ferngesteu­ erten Spannungssignale können an geeignetem Ort er­ zeugt und in Form von Drücken wiedergegeben werden.

Claims (4)

1. Elektronischer Druckschalter mit einem Druckauf­ nehmer eines vorzugsweise hydraulischen Mediums, dessen Ausgangssignal einer Auswertelogik aufge­ geben wird, deren Ausgangssignal eine einem Relais vorgeschaltete Elektronik steuert, wobei das elektronisch angesteuerte Relais einen elek­ trischen Zweistellungsschalters betätigt, dessen Schaltpunkte über die Auswertelogik verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verände­ rung der Schaltpunkte ein Spannungssignal dient, welches als Fernsteuersignal einer Klemme (5) des Schaltergehäuses anliegt und auf einer Platine (I) verarbeitet wird, die der Auswerte­ logik des Druckaufnehmers vorgeschaltet ist.

2. Elektronischer Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer zweiten Klemme (6) des Schaltergehäuses ein Hysterese- Spannungssignal der Fernsteuerung anliegt, wel­ ches parallel zu dem Spannungssignal, das den Schaltpunkt wiedergibt, der Platine (I) auf­ gegeben wird.

3. Elektronischer Druckschalter nach einem der An­ sprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Platine eine Signalfilterung einer Absi­ cherung gegen Überspannung und Spitzenspannung vorgeschaltet ist.

4. Elektronischer Druckschalter nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsplatine im Schaltergehäuse auf dem Gehäuse des elektrischen Zweistellungsschalters befestigt ist.