DE1916595B2 - - Google Patents

Description

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Druckschalter für eine elektrische Warnvorrichtung, insbesondere zur Überwachung des Druckes in einem mit Unterdruck betriebenen Bremskraftverstärker einer Kraftfahrzeugbremsanlage.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckschalter für eine elektrische Warnvorrichtung, insbesondere zur Überwachung des Druckes in einem mit Unterdruck betriebenen Bremskraftverstärker einer Kraftfahrzeugbremsanlage, welcher Druckschalter eine von dem zu überwachenden Druck beaufschlagte Membran sowie eine Kontaktfeder aufweist, deren eines Ende im Schaltergehäuse befestigt ist und deren anderes Ende durch die kraftschlüssig mit der Kontaktfeder verbundene Membran gegen eine Kontaktfahne bewegbar ist.

Ein Druckschalter dieser Art zur Erzeugung eines Warnsignals oberhalb eines vorbestimmten Luftdruckwertes in einer Druckluftbremsanlage ist durch die DT-AS 10 05 388 bekannt. Mit diesem bekannten Druckschalter wird eine Warnvorrichtung betätigt, wenn der Fahrer die Bremsen zwar kräftig betätigt, das Fahrzeug aber nicht oder nur unwesentlich verzögert wird. Solche Bedingungen liegen vor, wenn ein schweres Fahrzeug eine Gefällstrecke befährt und mit der Fußbremse dauernd gebremst wird, weil der Fahrer nicht rechtzeitig in einen niedrigeren Gang geschaltet hat. Eine hohe Ansprechempfindlichkeit und eine exakte Einhaltung des Schaltdruckes ist dort nicht erforderlich. Eine Einstellmöglichkeit für die Kontaktfeder ist daher dort auch nicht vorgesehen.

Es gibt aber Anwendungsfälle für Druckschalter zur Überwachung eines Druckes, bei denen eine sehr genaue Einhaltung des Schaltdruckes erforderlich ist und die bereits bei sehr geringen Druckänderungen ansprechen müssen. Zu diesen Anwendungsfällen gehören mit Vakuum betriebene Bremskraftverstärker. Solche Bremskraftverstärker werden mit Drücken von 0,7 bis 0.8 bar betrieben. Um bei einem zu geringen Unterdrück ein Warnsignal auslösen zu können, müssen die Druckschalter eine sehr große Ansprechgenauigkeit haben. Mi! der WabJ der Federn isi diese Genauigkeil nicht zu erhalten, da Federn nicht mit solcher Präzision herzustellen sind, daß die zu ihrer Durchbiegung erforderlichen Kräfte immer genau gleich groß sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckschalter zu schaffen, der schon auf geringfügige Druckänderungen anspricht, damit er zur Überwachung de·. Unterdrucks vakuumbetriebener Bremskraftverstärker eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Druckschalter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Kontaktfeder um eine zwischen dem am Schallergehäuse befestigten Ende und den Kraftangriffspunkt der Membran befindliche im Schaltergehäuse vorgesehene Einstellschraube schwenkbar ist.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Druckschalters gegenüber dem nach der genannten DT-AS 10 05 388 liegen in erster Linie darin, daß mit nur sehr geringem Mehraufwand eine genaue Einjustierung durch Schwenken der Kontaktfeder möglich ist.

Eine vorteilnafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß die Kontaktfeder in an sich bekannter Weise U-förmig gebogen ist. wobei der eine Schenkel an einer Deckelstirnplatte des Kontaktträgers befestigt ist und die Einstellschraube durch ein Langloch in dem abgebogenen Schenkel ragt. Das Langloch bewirkt eine starke Schwächung des Querschnitts der Kontaktfeder an dieser Sielle. Dadurch hat die Kontaktfeder im Bereich der U-förmigen Biegung nur geringen Widerstand. Durch Drehen der Einstellschraube schwenkt der auf der Membran aufliegende Teil der Kontaktfeder ähnlich einem Waagebalken um den Auflagepunkt der Kontaktfeder auf der Membran. Das führt zu einer besonders exakten Einjustierbarkeit und vor allem zu einer sehr hohen Ansprechgenauigkeit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und zwei Anordnungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Druckschalters sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 den erfindungsgemäßen Druckschalter im Schnitt (Schnittlinie A-Bm Fi g. 2),

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Druckschalter,

Fig.3 eine perspektivische Darstellung der das Signal erzeugenden Kontaktteile in ihrer Einheit,

Fig.4 die Anordnung des Kontaktträgers in einem zwischen Bremskraftverslärker und Motor angeordneten Rohrkrümmer,

F i g. 5 die Anordnung des Kontaktträgers in der Seitenwand eines geraden Rohres, wobei der Kontaktträger um 90° versetzt dargestellt ist.

Als Anwendungsfall sei hier die Anordnung des erfindungsgemäßen Druckschalters an einem durch Vakuum unterstützten Bremskraftverstärker beschrieben, der die Druckdifferenz zwischen dem im Ansaugkrümmer des 4-Takt-Otto-Motors erzeugten Vakuum und dem atmosphärischen Außendruck als Kraftquelle ausnutzt. Durch die konstruktive Ausgestaltung des Bremskraftverstärkers kann zwar bei Ausfall des Vakuums die Bremsfähigkeit erhalten bleiben, jedoch müßte dann eine entsprechend größere Fußkraft aufgewendet werden da die Unterstützungskraft fehlt. Um den Fahrer eines Kraftfahrzeugs nicht plötzlich in kritischer Situation durch unvorbereitetes Erkennen des Ausfalls oder einen durch dieses unvorbereitete Erkennen entstehenden Schock in Gefahr zu bringen, wird mit erfindungsgemäßem Druckschalter eine elektrische Warnvorrichtung eingeschaltet, sobald der Bremskraftverstärker ausfällt.

Der Druckschalter besteht aus dem Kontaktträger 1, der im wesentlichen die Gestalt eines Deckels aufweis!. wobei die Deckelstirnplatte 2 zur Aufnahme und Halterung der Kontaktelemente dient. Der mit der Deckelstirnplatte 2 einstückig ausgebildete hohlz>lindrische Seitenteil 4 dient einerseits zum druckknopfartigen Einsetzen des Kontaktträgers 1 in die Gehäusewand 5 des der Druckänderung ausgesetzten Raumes eines Brennkraftverstärkers oder in eine mit diesem Raum verbundene Druckleitung. Um die in die Gehäusewand 5 einzubringende Anschlußbohrung 6 möglichst klein zu halten, ist der Kontaktträger 1 mit einem den hohlzylindrischen Seitenteil 4 umgreifenden Kupplungsstück 7 versehen, dessen Form im wesentlichen der eines Trichters entspricht, wobei der mit dem Kontaktträger unmittelbar verbundene Teil Ta des Kupplungsstücks 7 außerhalb der Gehäusewand 5 liegt, der sich anschließende Teil Tb kleineren Durchmessers die Boh rung 6 durchdringt. Zur erschütterungsfreien Anordnung und ziT verbesserten Dichtung des Kontaktträger 1 ist in der Bohrung 6 zwischen der Gehäusewand 5 und dem Kupplungsstück 7 eine elastische Ringmanscheue 8 vorgesehen.

In der Deckelstirnfläche 3 sind mittels Nieten 9. 10 zwei aus dem Kontaktträger 1 herausragende Kontaktfahnen 11, 12 befestigt, wobei mit dem Niet 9 gleichzeitig eine aus zwei ungleich langen Schenkeln 14, 15 bestehende Kontaktfeder 13 gehalten ist. Die Kontaktfeder 13 hat vn wesentlichen U-förmige Gestalt, wobei der freie Schenkel 14 in etwa parallel zu dem mit der Kontaktfahne 11 verbundenen kurzen Schenkel 15 verläuft.

Bei Erzeugen eines Vakuums für den Bremskraftverstärker wird eine über einen elastischen Dichtring 16, vorzugsweise aus Gummi, zwischen dem zylindrischen Seitenteil 4 des Kontaktträgers 1 und dem Kupplungsrtück 7 gespannte Membran 17 von der Dcckelstirnplatte 2 hinweg gewölbt, wobei der freie Schenkel 4 der Kontaktfeder 13 in gewissem Abstand von der Kontaktfahne 12 verharrt.

Fällt das Vakuum durch irgendeinen Defekt in der Bremsleitung ab, so zieht sich die Membran 17 auf ihre im wesentlichen waagerechte Ruhelage zusammen, bewegt dabei den freien Schenkel 14 der Kontaktfeder 13 gegen den pilzförmigen Kopf 10a des die Kontaktfahne 12 an der Deckelstirnplatte 2 haltenden Niets 10, schließt somit den elektrischen Stromkreis und bringt eine Warnlampe im Führerhaus des Kraftfahrzeugs zum Aufleuchten oder einen Summer zum Ertönen.

Um den Ansprechdruck de? Schalters variieren zu können, ist in der Deckelstirnplatte 2 eine Einstellschraube 20 vorgesehen, die mit ihrem freien, in das Innere des Kontaktträgers 1 hineinragenden Ende 20a ein im Übergangsbereic.h vom kurzen Schenkel 15 zum freien Schenkel 14 ein in Richtung des freien Schenkels verlaufendes Langloch 19 durchdringt und am benachbarten Teil des freien Schenkels anstößt. Dadurch läßt sich einerseits der Abstand des freien Schenkels 14 zur Kontaktfahne 12 und andererseits die der gewünschten Ansprechzeit entsprechende Federvorspannung justieren.

In Fig.4 ist der Kontaktträger 1, gemäß Fig. 1, druckknopfartig in ein als Rohrkrümmer ausgebildetes Kupplungsstück 27 eingesetzt, dessen eines Ende 27a über Verbindungsleitungen mit dem Ansaugkrümmer des Motors verbunden, das andere, vorzugsweise um 90° abgewinkelte. Ende 2Tb direkt über einen Bajonettverschluß 2Tc in die Gehäusewand eines Bremskraftverstärkers eingesetzt ist.

F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsvariante des in Fig.l gezeigten Kontaktträgers 1. in einer anderen Schnittebene, die um 90° versetzt zu den in den Fig.] und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen gezeigt ist. Hierbei ist der Kontaktträger 1 in einem zwischen Motor und Bremsverstärker angeordneten Kupplungsstück 47 angeordnet, dessen Gestalt im wesentlichen die eines geraden Rohres ist, wobei der Kontaktträger 1 in eine Öffnung in der Seitenwand des Kupplungsstückes eingeknöpft ist. Zur Erhaltung des Differenzdruckes im Bremskraftverstärker ist in dem rohrförmigen Kiipplungsstück eine Zwischenwand 48 vorgesehen, derart, daß der zum Bremskraftverstärker führende Anschluß 49 von dem zum Motor führenden Anschluß 50 getrennt ist, der Kontaktträger 1 im Bereich des Anschlusses 49 im Kuppliingsstück 47 gehalten ist und ein Ventil 51 in der Zwischenwand 48 unter dem Einfluß von Druckänderungen öffnet bzw. schließt. Das Ventil 51 besteht im wesentlichen aus einem elastischen .Scheibenring 52, der bei Vakuum im Bremskraftverstärker mit seiner Ringfläche gegen die von mehreren Bohrungen 53 gebildeten Ventilsitze 54 gezogen wird. Mit der radial inneren Kreisringfläche umfaßt der elastische Scheibenring 52 eine zwischen den Bohrungen 53 vorgesehene, sich in dem zum Anschluß 50 führenden Raum 55 hinein erstreckende noppenartige Erhebung 56 und wird mittels eines Stützkörpers 57 an die Mantelfläche der Erhebung 56 gepreßt.

Läuft der Motor, so hebt durch die Saugwirkung im Anschluß 50 der Scheibenring 52 von seinem Sitz 54 ab und es wird im ganzen Bremskraftsystem ein Vakuum aufgebaut und aufrechterhalten.

Bei angeschaltetem Motor schließt das Ventil 51 und sichert damit das im Bremskraftverstärker und im Anschluß 49 vorhandene Vakuum. Dadurch bleibt die Biegehaut 17 stets derart gewölbt, daß der elektrische Kontakt von Kontaktfeder 13 und Kontaktfahne 12 ständig geöffnet bleibt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Anzeigevorrichtung äußerst kostenniedrig herstellbar, universell in der Verwendung und leicht einstellbar und nur einen geringen Einbauraum benötigt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Druckschalter für eine elektrische Warnvorrichtung, insbesondere zur Überwachung des Drukkes in einem mit Unterdruck betriebenen Bremskraftverstärker einer Kraftfahr/.eugbremsanlage. welcher Druckschalter eine von dem zu überwachenden Druck beaufschlagte Membran sowie eine Kontaktfeder aufweist, deren eines Ende im Schaltergehäuse befestigt ist und deren anderes Ende durch die kraftschlüssig mit der Kontaktfeder verbundene Membran gegen eine Kontaktfahne bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (13) um eine zwischen dem am Schaltergehäuse befestigten Ende und dem Kraftangriffspunkt der Membran (17) befindliche, im Schaltergehäuse vorgesehene Einstellschraube (20) schwenkbar ist.

2. Druckschalter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (13) in an sich bekannter Weise U-förmig gebogen ist, wobei der eine Schenkel (14a) an einer Dcckelstirnplatte (2) des Kontaktträgers (1) befestigt ist und die Einstellschraube (20) durch ein Langloch (19) dieses Sehenkels(l4,/)ragt.

3. Druckschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (1) drehbar in der Gehäusewand (5) des einer Druckänderung ausgesetzten Raumes oder in der mit diesem Raum verbundenen Druckleitung angeordnet ist.

4. Druckschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (1) direkt oder über ein Kupplungsstück (7, 27. 47) mit dem Gehäuse des einer Druckänderung ausgesetzten Raumes verbunden ist.

5. Druckschalter nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (1) und/oder das mit diesem verbundene Kupplungsstück (7, 27, 47) aus einem im begrenzten Umfang verfo-mbaren Material, vorzugsweise Kunststoff, besteht.