DE2549010A1

DE2549010A1 - Pneumatisch zu betaetigender druckschalter

Info

Publication number: DE2549010A1
Application number: DE19752549010
Authority: DE
Inventors: Jean Denamps; Jean Lecossec
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-11-03
Filing date: 1975-11-03
Publication date: 1977-05-12
Also published as: JPS5257980A; FR2330133B3; FR2330133A1; US4082960A; GB1549818A

Description

Pneumatisch zu betätigender Druckschalter

Die Erfindung betrifft einen pneumatisch zu betätigenden Druckschalter, insbesondere zur Reifendrucküberwachung, der beim Absinken des Luftdruckes unter einem vorgegebenen Wert einen elektrischen Stromkreis schaltet, indem eine in einer Schaltkammer angeordnete Kontaktbrücke mit zwei im Schaltergehäuse befestigten, in die Schaltkammer ragenden Schaltkontakten mittels eines axial verschiebbaren Schaltgliedes zusammenwirkt, das durch eine vom Druckmittel zu betätigende Membran von einer Druckkammer mit einem Druckluftanschluß getrennt ist.

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Bei derartigen Druckschaltern ist es erforderlich, zum Zweck der Überwachung des Luftdruckes im Reifen einen exakten Schaltvorgang beim Erreichen eines kritischen Luftdrucks auszulösen, mit dem eine genaue Reifendrucküberwachung gewährleistet werden kann.

Es ist bekannt, Schalter der eingangs erwähnten Art in Bremsanlagen zu verwenden, wo sie durch den Druck im Leitungssystem der Bremsanlage betätigt werden. Die Anforderungen an die Schaltgenauigkeit hinsichtlich eines bestimmten Wertes des Druckes im Leitungssystem der Bremsanlage sind hier nicht sehr hoch, da bei einem Defekt der Druck in den Bremsleitungen stark abfällt.

Bei einer überwachung des Reifendruckes sind diese Anforderungen jedoch bedeutend strenger. Wichtig ist dabei, daß bei nachlassendem Reifendruck die Schaltkontakte nicht schleichend geschlossen bzw. geöffnet werden, sondern daß ein exakter Schaltvorgang erfolgt.

Bei einem anderen bekannten, zur Reifendrucküberwachung bestimmten Druckschalter ist diese Forderung durch einen in Reifennähe fest angeordneten sogenannten Reedkontakt erfüllt, der von einem mit dem Reifen umlaufenden Dauermagneten in Abhängigkeit vom Reifendruck zu betätigen ist Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß ein sehr kleiner Abstand des Dauermagneten vom Reedschalter eingestellt werden muß, damit ein Schaltvorgang erzielt wird. Da der erforderliche Abstand jedoch durch Lagernachstellung sowie durch Erschütterungen, Lagerspiel, Temperaturwechsel und andere Einflüsse während der Fahrt nicht immer eingehalten werden kann, ist eine ausreichend genaue Drucküberwachung am Reifen auf diese Weise vom Rad zu dem achsfesten Reedschalter nicht unter allen Bedingungen gewährleistet.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckschalter zu entwickeln, der einerseits ein exaktes Ein- und Ausschalten gewährleistet und der andererseits unabhängig von seiner Anbringung am Rad beim Absinken des Luftdruckes im Reifen unter einen vorgegebenen Wert einen Schaltvorgang auslöst.

Dies wird erfindungsgemäß bei dem eingangs beschriebenen Druckschalter dadurch erreicht, daß auf der der Druckkammer abgewandten Seite der Membran ein Dauermagnet angeordnet ist, der bei Druckbeaufschlagung der Membran von dieser entgegen der Kraft einer ersten Feder axial verschiebbar ist und bei Annäherung an das Schaltglied dieses zur Betätigung der Schaltbrücke entgegen der Kraft einer zweiten, schwächeren Feder anzuziehen vermag.

Einzelheiten der Erfindung sind an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Druckschalter zur Reifendrucküberwachung im Längsschnitt und

Fig. 2 den gleichen Druckschalter mit Blick auf die vordere Stirnseite.

In Fig. 1 ist der pneumatisch zu betätigende Drucks ehalt e-r für eine Reifendruck-Überwachungseinrichtung im Längsschnitt stark vergrößert dargestellt und mit 10 bezeichnet. Er ist mit einer Schaltkammer 11 versehen, in der eine Kontaktbrücke 12 und zwei im Schaltergehäuse 13 befestigte, in die Schaltkammer 11 ragende Schaltkontakte 14 und 15 angeordnet sind. Die mit den Schaltkontakten 14 und 15 zusammenwirkende Kontaktbrücke 12 ist an einem axial verschiebbaren Schaltglied 16 befestigt, das in Form eines

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Bolzens in einer Gehäusebohrung geführt ist und mit einem Kopf l6a an einem Gehäuseansatz 17 anliegt.

Der Druckschalter 10 ist ferner mit einer Druckkammer 18 versehen, die über einen Druckluftanschluß 19 unmitteT-bar oder über einen nicht dargestellten Schlauch mit den zu überwachenden Luftdruck eines Reifens verbunden werden kann. Die Druckkammer 18 liegt auf der hinteren Stirnseite des Druckschalters 10, während die'Schaltkammer 11 sich im Bereich der vorderen Stirnseite des Druckschalters 10 befindet. Eine Membran 20 schließt die Druckkamer 18 zur Schaltkammer 11 hin hermetisch ab₃ indem der Druckluftanschluß 19s die Membran 20 sowie ein Anschlagring 21 von einer Blechhüise 22 durch eine Bördelung 22a am Schaltergehäuse 13 festgespannt ist.

Auf der der Druckkammer 18 abgewandten Seite der Membran ist ein Dauermagnet 23 angeordnet, der bei einer Druckbeaufschlagung der Membran 20 von dieser entgegen der Kraft einer ersten Feder 24 axial verschiebbar ist und bei Annäherung an den Kopf l6a des Schaltgliedes 16 dieses Schaltglied entgegen der Kraft einer zweiten, schwächeren Feder anzieht. Die zweite, schwächere Druckfeder 25 ist zwischen der Kontaktbrücke 12 und einem der Schaltkontakte eingespannt, so daß die Kontaktbrücke 12 über diese Feder 25 ständig mit dem Schaltkontakt 14 in elektrischer Verbindung steht. Da die Membran 20, der Dauermagnet 23 und das Schaltglied 16 auf der Längsachse des Schalters 10 hintereinander und axial verschiebbar angeordnet sind, wird bei ausreichendem Luftdruck in der Druckkammer 18 das Schaltglied 16 vom Dauermagneten 23 angezogen, und die Kontaktbrücke 12 wird in Achsrichtung des Schalters 10 gegen den zweiten Schaltkontakt 15 gedrückt und stellt damit eine elektrische Schaltverbindung her.

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Um eine möglichst genau bemessene Haltekraft des Dauermagenten 23 im Hinblick auf das mit ihm zusammenwirkende Schaltglied 16 zu bekommen, ist der Dauermagnet 23 mit zwei zum Schaltglied 16 hin vorstehenden Polschuhen 26 versehen, die gemeinsam mit dem Dauermagneten 23 in einem magnetisch unwirksamen Aufnahmeteil 27 befestigt sind. Die stärkere, erste Druckfeder 24 ist zwischen einer Gehäuseschulter 28 und dem Aufnahmeteil 27 eingespannt und drückt auf diese Weise das Aufnahmeteil 27 gegen die Membran 20 sowie gegen den im Schaltergehäuse 13 angeordneten Anschlagring 21.

An der vorderen Stirnseite des Schaltergehäuses 13 ist die Schaltkammer 11 durch eine.Isolierstoffplatte 29 abgeschlossen, die eine Spiralspule 30 trägt. Sie ist als gedruckte Schaltung ausgeführt und in Fig. 2 deutlich erkennbar. Die Spiralspule 30 ist über die Schaltkontakte lh und 15 mit einem in der Schaltkammer 11 angeordneten Kondensator 31 zu einem Schwingkreis geschaltet. Die im Schaltergehäuse 13 teilweise eingebetteten Schaltkontakte lh und 15 ragen mit ihren freien Enden lha, 15a durch die Isolierstoffplatte 29 hindurch und sind dort mit Leiterbahnen 32 kontaktiert. Die als Leiterbahn auf der Isolierstoffplatte 29 angeordnete Spiralspule 30 ist dabei mit ihrem einen Ende an einem Schaltkontakt lh und mit ihrem anderen Ende an einem Anschluß des Kondensators 31 angeschlossen, dessen anderer Anschluß über eine Leiterbahn 32 der Isolierstoffplatte mit dem anderen Schaltkontakt 15 verbunden ist. Der Kondensator 31 ist zweckmäßigerweise auf der der Schaltkammer zugewandten Seite der Isolierstoffplatte 29 angeordnet.

Die Wirkungsweise dieses Druckschalters 10 ist derart, daß er über den Druckluftanschluß 19 an den Luftdruck eines zu überwachenden, nicht dargestellten Autoreifens angeschlossen wird. Der Druckschalter 10 läuft folglich mit dem Rad um und wird bei jeder vollen Umdrehung des Rades an einem

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hochfrequenten Magnetfeld vorbeibewegt. Die Frequenz des Magnetfeldes ist mit der Resonanzfrequenz des Schwingkreises abgestimmt, der aus der Spiralspule 30 und dem Kondensator 31 gebildet wird. Bei geschlossenem Druckschalter 10 ist folglich der Schwingkreis geschlossen, so daß in diesem Fall das von außen einwirkende Magnetfeld durch den Schwingkreis bedämpft wird. Bei geöffnetem Druckschalter 10 erfolgt diese Bedämpfung nicht, wodurch ein eindeutiges Warnsignal für den Fahrer des Fahrzeuges gewonnen werden kann. Der durch das Schaltglied 16, durch die Polschuhe 26 und den Dauermagneten 23 gebildete magnetische Kreis ist mit seiner Haltekraft so auf die Kräfte der beiden Druckfedern 24 und 25 sowie auf den Druck in der Druckkammer 18 abgestimmt, daß bei ausreichendem Luftdruck im Reifen das Schaltglied ΐβ vom Dauermagneten 23 angezogen ist und damit den genannten Schwingkreis geschlossen hält. Beim Absinken des Luftdruckes unter einen bestimmten, vorgegebenen Wert wird die Kraft der vorgespannten ersten Druckfeder 2k nicht mehr in ausreichendem Maße von der Membran 20 bzw. von dem an ihr wirksamen Luftdruck aufgenommen. Die wirksame Kraft der vorgespannten Druckfedern 2k und 25 ist nun größer als die Haltekraft des Dauermagneten 23· Der Kopf l6a des Schaltgliedes 16 wird folglich von den Polschuhen 26 des Dauermagneten 23 abgegrissen und die schwächere zweite Druckfeder 25 drückt das Schaltglied 26 gegen den Gehäuseansatz 17j wobei gleichzeitig die Kontaktbrücke vom Schaltkontakt 15 abgehoben wird. Der Schwingkreis wird auf diese Weise rasch und zuverlässig unterbrochen.

Durch das Magnetsystem im Druckschalter 10 wird ferner ein sogenanntes Flattern des Schalters vermieden, da der Dauermagnet 23 das Schaltglied 16 erst bei einen zweiten vorgegebenen Wert des Luftdruckes erneut anzieht, der eindeutig höher ist, als der vorgegebene Wert; des Luftdruckes beim öffnen des Schalters. Die sich daraus ergebene

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Hysterese zwischen dem Einschaltdruck und dem Ausschaltdruck des Schalters 10 kann im wesentlichen durch die Federkonstante der zweiten Feder 25 und durch die nichtlineare Zugkraft/Weg-Kennlinie des Magnetsystems festgelegt werden. Der Ausschaltdruck wird durch entsprechende Wahl der Federkonstanten der ersten Druckfeder 24 festgelegt.

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Claims

Ansprüche

l.\Pneumatisch betätigbarer Druckschalter, insbesondere zur -"* Reifendrucküberwachung, der beim Absinken des Luftdruckes unter einen vorgegebenen Wert, einen elektrischen Stromkreis schaltet, indem eine in einer Schaltkammer angeordnete Kontaktbrücke mit zwei im Schaltergehäuse befestigten, in die Schaltkammer ragenden Schaltkontakten mittels eines axial verschiebbaren Schaltgliedes zusammenwirkt, das durch eine vom Druckmittel zu betätigende Membran von einer Druckkammer mit einen Druckluftanschluß getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Druckkammer (18) abgewandten Seite der Membran (20) ein Dauermagnet (23) angeordnet ist, der bei Druckbeaufschlagung der Membran von dieser entgegen der Kraft einer ersten Feder (24) axial verschiebbar ist und bei Annäherung an das Schaltglied (16) dieses zur Betätigung der Schaltbrücke (12) entgegen der Kraft einer zweiten, schwächeren Feder (25) anzuziehen vermag.
2. Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (20), der Dauermagnet (23) und das Schaltglied (16) auf der Längsachse des Schalters (10) hintereinander und axial verschiebbar angeordnet ist.

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3. Druckschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (23) mit zwei zum Schaltglied (16) hin vorstehenden Polschuhen (26) in einem magnetisch unwirksamen Aufnahmeteil (27) befestigt ist, welches durch die erste Feder (24) an der Membran (20) anliegend gegen einen im Schaltergehäuse (13) angeordneten Anschlagring (21) gedrückt ist.
4. Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbrücke (12) über die zweite Feder (25) ständig mit einem der beiden Schaltkontakte (14, 15) in Verbindung steht.
5. Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkammer (11) an der Stirnseite des Schaltergehäuses (13) durch eine Isolierstoffplatte (29) abgeschlossen ist, die eine Spiralspule (30) trägt, welche über die Schaltkontakte (14, 15) mit einem in der Schaltkammer (11) angeordneten Kondensator (31) zu einem Schwingkreis geschaltet ist.
6. Druckschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontakte (14, 15) im Schaltergehäuse (13) verankert sind, wobei ihre freien Enden (14a, 15a) durch die Isolierstoffplatte (29) hindurchragen und mit darauf angeordneten Leiterbahnen (32) kontaktiert sind.

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7. Druckschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Isolierstoffplatte (29) angeordnete
Spiralspule (30) als gedruckte Leiterbahn ausgeführt
ist, deren eines Ende mit einem Anschluß des ebenfalls auf der Isolierstoffplatte (29) angeordneten Kondensators (21) kontaktiert ist.

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