DE2832447A1

DE2832447A1 - Pneumatisch betaetigbarer druckschalter

Info

Publication number: DE2832447A1
Application number: DE19782832447
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Ing Burkel; Jean Denamps
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-07-24
Filing date: 1978-07-24
Publication date: 1980-02-14
Also published as: DE2832447C2

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem pneumatisch betätigbaren Druckschalter nach der Gattung des Hauptanspruchs aus.
Bei einer solchen, in der Patentanmeldung P 28 18 027.0 bereits beschriebenen Lösung ist die Membran wellenförmig geprägt und eingewölbt. Membran-Einspannstelle und Kontaktstelle liegen in verschiedenen Ebenen. Dies hat den Nachteil, daß eine Nachjustierung des Kontaktstiftes erforderlich wird, um die Fertigungstoleranzen ausgleichen zu können. Andernfalls ist die Schaltpunktgenauigkeit unzureichend.
Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Druckschalter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Einspannstelle und die Kontaktfläche des Kontaktstiftes in einem Arbeitsgang hergestellt werden können.
Fertigungstoleranzen, die sich auf die Schaltpunktgenauigkeit auswirken könnten, werden dadurch vermieden. Außerdem ist die Membran so ausgebildet, daß sie in ihrer Ausgangslage an ihrer kontaktgebenden unteren Membranfläche völlig eben eingespannt ist, ohne daß Beuleffekte auftreten.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.
Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 den Querschnitt durch das Rad eines Kraftfahrzeuges mit in der Felge eingesetztem erfindungsgemäßen Druckschalter, Fig. 2 den erfindungsgemäßen Druckschalter im Querschnitt, Fig. 2a einen vergrößerten Ausschnitt der Befestigungsstelle für die Membran, Fig. 3 zeigt ein Ausbruch aus dem Schaltergehäuse vor dem Einspannen der Membran und Fig. 4 zeigt eine in das Schaltergehäuse eingespannte, geätzte Membran.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele In Fig. 1 ist das im Querschnitt dargestellte Rad eines Kraftfahrzeuges mit 10 bezeichnet. Auf seiner Felge 11 ist ein schlauchloser Reifen 12 montiert und aufgepumpt.
Der Luftdruck des Reifens 12 soll mit Hilfe eines pneumatisch zu betätigenden Druckschalters 13 überwacht werden, der in einer Gewindebohrung 14 der Felge 11 eingeschraubt ist. Der Druckschalter 13 wirkt mit einem Hochfrequenzgeber 15 zusammen, der an der Fahrzeugachse fest montiert ist und ein vom Druckschalter ausgelöstes Signal drahtlos aufnimmt, sobald der Druckschalter 13 am Geber 15 mit jeder Umdrehung des Rades 10 vorbeibewegt wird.
Fig. 2 zeigt den Querschnitt des Druckschalters 13, dessen metallisches Gehäuse 16 mit einem Dichtring 1-7 luftdicht in die Felge 11 eingeschraubt ist. Der Druckschalter 13 ist mit einer ringförmig im Schaltergehäuse 16 eingespannten Membran 18 versehen die von beiden Seiten mit Druckbeaufschlagt wird. Die Membran 18 ist nach außen von einem Gehäusedeckel 19 abgedeckt, der bei fehlendem Reifendruck einen Anschlag für die Membran bildet und mehrere Durchlaßbohrungen 23 für die Luft im Reifen 12 bzw. für den zu überwachenden Luftdruck des Reifens aufweist. Auf der anderen Seite der Membran 18 befindet sich eine Druckkammer 21, die durch die Membran 18 abgeschlossen ist und über einen Druckmittel-Einlaßstutzen 22 mit einem Gas, vorzugsweise mit Luft oder Stickstoff gefüllt wird.
Das Gas wird mit dem erforderlichen Referenzdruck in die Druckkammer 21 gegeben und anschließend wird der Druckmittel-Einlaßstutzen 22 an seinem Ende gasdicht abgequetscht.
Innerhalb der Druckkammer 21 ist ferner ein Kontaktstift 23 angeordnet und in einer druckdichten Glas durchführung 24 elektrisch isoliert im Schaltergehäuse 16 eingeschmolzen.
Der Kontaktstift 23 ist mit einem Kondensator 25 verbunden, der mit einer auf einer Isolierstoffplatte 26 gedruckten Spule 27 in Reihe geschaltet ist1 die an der zum Geber 15 hin gerichteten,außenliegenden Stirnfläche des Schalters angeordnet ist. über einen Stift 28 ist das Ende der gedruckten Spule 27 mit dem Gehäuse 16 verbunden. Da die metallische Membran 18 an ihrer Einspannstelle 29 ebenfalls mit dem Gehäuse 16 elektrisch leitend verbunden ist, bilden Kondensator 25 und Spule 27 einen Schwingkreis, der über die Membran 18 und den Kontaktstift 23 geöffnet oder geschlossen wird. Durch den Hochfrequenzgeber 15 kann bei jeder Umdrehung des Rades elektromagnetisch abgefühlt werden, ob der Druckschalter 13 geöffnet oder geschlossen ist. Durch den in der Druckkammer 21 herrschenden Referenzdruck ist vorgegeben, welcher Luftdruck im Reifen 13 erforderlich ist, damit der Schwingkreis über die Membran 18 geschlossen wird. Sobald dieser Luftdruck unter eine bestimmte Grenze abfällt, hebt die Membran 18 vom Kontaktstift 23 ab und öffnet den Schwingkreis zur Auslösung eines Signales. Da sich sowohl der Luftdruck im Reifen als auch der in der Druckkammer 21 in Abhängigkeit von der Temperatur im Reifeninneren ändert, werden temperaturbedingte Schwankungen des Luftdruckes im Reifen 12 wunschgemäß nicht vom Druckschalter 13 erfaßt.
Zur Erzielung einer hohen Schaltgenauigkeit des Druckschalters 13 liegen die ringförmige Einspannstelle 29 der Membran 18 am Schaltergehäuse 16, die Kontaktfläche 23a des mit der Membran 18 zusammenwirkenden Kontaktstiftes 23 und die den Kontaktstift 23 zugewandte Membranfläche 18a in einer Ebene Dadurch ist es möglich, die zur Schaltpunktgenauigkeit benötigten Flächen des Druckschalters 13 in einem Arbeitsgang herzustellen. Dabei kann die Kontakt fläche 23a auch ein punktförmiges Ende des Konaktstiftes 23 sein.
Um im Ruhezustand der Membran~18 eine exakte Kontaktgabe zum Kontaktstift 23 zu gewährleisten, muß die Membran 18 in ihrer Ruhelage eben und stabil sein. Wie Fig. 2a zeigt, ist zu diesem Zweck in der ringförmigen Einspannstelle 29 des Gehäuses 16 eine umlaufende Rille 30 auf der unteren Seite und eine entsprechende Rippe 31 auf der Gegenseite vorgesehen, durch den beim Aufsetzen des Gehäusedeckels 19 die Membran 18 in die Rille 30 gedrückt und dadurch ringsum radial vorgespannt wird.
Fig. 3 zeigt eine andere Möglichkeit, um die Membran 18 unter radialer Vorspannung im Schalter einzusetzen. Hier ist die Membran IS an ihrem äußeren Rand 18b am Schaltergehäuse 16 zunächst festgeschweißt. An der Einspannstelle 29a ist das Gehäuse 16 mit einem umlaufenden Absatz 32 versehen und der Gehäusedeckel 19a hat auf der Gegenseite der Membran 18 an der Einspannstelle einen entsprechenden Kragen 33, so daß beim Aufsetzen des Gehäusedeckels l9a auf die Membran 18 diese ringsum radial-vorgespannt wird.
Fig. 4 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine im Schaltergehäuse 16 eingespannte metallische Membran 40, die auf ihrer dem Kontaktstift 23 abgewandten Seite mit Ausnahme des eingespannten Randes 40a und des Zentralbereiches 40b im Querschnitt geschwächt ist. Diese Schwächung wird durch eine ringförmige Ätzung 41 der Membranoberseite erzeugt. Der verstärkte Zentralbereich 40b der Membran 40 verhindert außerdem eine Membranverformung durch die Spitze des Kontaktstiftes 23. In diesem Fall kann als Gehäusedeckel 19b eine runde Stahlplatte verwendet werden, die im Zentralbereich 40b der Membran 40 eine Durchlaßbohrung 20a für die Druckluft im-Reifen aufweist. Als Membran 40 wird eine Kupfer-Beryllium-Platine von 0,15 mm Dicke verwandt, die im Ringbereich 41 auf 0,05 mm ausgeätzt ist.

Claims

Ansprüche 1. Pneumatisch betätigbarer Druckschalter, vorzugsweise zur Rei£endrucküberwachung> der eine ringförmig im Schaltergehäuse eingespannte und von beiden Seiten mit Druck zu beaufchlagende Membran hat, die beim Absinken des Luftdruckes auf einer Membranseite unter einem vorgegebenen Wert einen elektrischen Stromkreis öffnet, indem sich die elektrisch leitende Membran von einem Kontakt abhebt, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Einspannstelle (29) der Membran (18, 40), die Kontaktfläche (23a) des mit der Membran zusammenwirkenden Kontaktes (23) und die dem Kontakt zugewandte Membranfläche (18a) in einer Ebene liegen.
2. Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet, daß-die Membran (18) durch eine in der ringförmigen Einspannstelle (29) umlaufende Rille (30) auf einer Seite und eine entsprechende Rippe (31) auf der Gegenseite der Linspannstelle (29) festgelegt und ringsum radial vorgespannt ist.
3. Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18) an der ringförmigen Einspannstelle (29)-durch einen umlaufenden Absatz (32) auf einer Seite und einen entsprechenden Kragen (33) auf der Gegenseite festgelegt und ringsum radial vorgespannt ist.
4. Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (40) auf ihrer dem Kontakt (23) abgewandten Seite mit Ausnahme des eingespannten Randes (40a) und des Zentralbereiches (40b) im Querschnitt geschwächt ist.
5. Druckschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (mio) durch eine Ätzung (41) geschwächt ist.
6. Druckschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18, 40) an ihrem äußeren Rand (18b, 40a) am Schaltergehäuse (16) festgeschweißt ist.
7. Druckschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18, 40), die eine im Schaltergehäuse (16) befindliche Druckkammer (21) nach außen abschließt, von einem Gehäusedeckel (19) abgedeckt ist, der einen Anschlag für die Membran (18, 40) bildet und mindestens einen Luftdurchlaß (20, 20a) zur Membran (18, 40) für den zu überwachenden Luftdruck aufweist.
8. Druckschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb der Druckkammer (21) angeordnete Kontakt (23) in einer druckdichten Glasdurchführung (24) befestigt ist.
9. Druckschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (21) einen durch Quetschen gasdicht abgeschlossenen Druckmittel-Einlaßstutzen (22) hat.