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Titel: Schaltvorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung, insbesondere für elektrisch
betätigte Alarmvorrichtungen von Diebstahlsicherungen fUr Fahrzeuge.
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Diebstahlsicherungen für Fahrzeuge, die verhindern sollen, daß das
zu schUtzende Fahrzeug über eine schiefe Ebene auf ein Transportfahrzeug aufgeladen
wird oder daß seine Räder demontiert werden, müssen so beschaffen sein, daß die
Alarm vorrichtung eingeschaltet wird, wenn Unbefugte das abgestellte Fahrzeug einseitig
anheben. Gleichzeitig muß aber auch verhindert werden, daß ein Alarm bereits dann
ausgelöst wird, wenn das Fahrzeug in schräger Lqe, beispielsweise am Berg oder halb
auf dem Bürgersteig stehend, abgestellt und die Alarmvorrichtung scharfgeschaltst
wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltvorrichtung der eingangs
näher bezeichneten Art zu schaffen, die sich einer beliebigen Neigungslage des Fahrzeuges
beim Abstellen anpaßt und nach da Scharfschalten der Anlage auf Lageänderungen
des
Fahrzeuges in jeder beliebigen Richtung reagiert.
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Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch mindestens zwei, eine Flilssigkeit
enthaltende, durch eine Ausgleichsleitung mit Absperrventil verbundene Kammern gelöst,
in denen Je ein Schwiimkörper angeordnet ist, von denen der eine Schwinkörper das
eine Schaltelement und von denen der andere Schwimmkörper das andere Schaltelement
von mindestens einer Schalteinheit trägt, die beim Auftreten einer Höhendifferenz
der Flüssigkeitsspiegel in den beiden Kammern ansprechen.
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Eine derartige Schaltvorrichtung hat den Vorteil, daß sich die Schalteinheit
in ihrer Nullage Jeder beliebigen, geneigten Stellung der Schaltvorrichtung anpaßt
und von dieser Basis ausgehend alle weiteren Neigungsänderungen der Schaltvorrichtung
erfassen kannç Hierbei bezeiht die Wirkungsweise der Vorrichtung darauf, daß sich
die Flilssigkeitsspiegel in den Kammern durch die Ausgleichsleitung nach dem Prinzip
kommunizierender Gefäße beim Abstellen des Fahrzeuges auf gleiche Höhe einstellen,
so daß sich die Schwimmkörper mit den Schaltelementen der Schalteinheit zunächst
auf gleicher Höhe befinden. Zugleich mit dem Scharfschalten der Anlage wird dann
die Ausgleichsleitung mit dem Absperrventil gesperrt.
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Bei einer späteren Neigungsänderung des mit dem Fahrzeug verbundenen
Gehäuses der Schaltvorrichtung ändern sich dann die Flüssigkeitsspiegel in den Kammern
ungleichmäßig, so daß sich die Schwimmkörper in den Kammern in Vertikalrichtung
gegeneinander verschieben, welche Relativverschibung als Schaltimpuls verwendet
wird.
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Un mit einer einzigen Schaltvorrichtung Neigungsänderungen in Jeder
Richtung erfassen zu können, sind zweckmäßig mindestens zwei Schwimmerikammern derart
zueinander angeordnet, daß die durch ihre Mittelpunkte gehende Vertikalebene nicht
parallel zur Längsachse oder Querachse des zu sichernden Fahrzeuges oder dergleichen
verläuft und daß die Schalteleneunte der Schalteinheit außerhalb dieser Vertikalebene
angeordnet
sind. Nach dem Absperren der Ausgleichsleitung erzeugt
dann jede Neigungsänderung der Vorrichtung eine Höhendifferenz der Flüssigkeitsspiegel,
die dann besonders ausgeprägt ist, wenn die Größe der Flüssigkeitsspiegelfläche
der beiden Kammern sehr unterschiedlich ist. Insoweit ißt es besonders zweckmäßig,
wenn die Flüssigkeitsspiegelfläche der zweiten Schwinerkammer mindestens dreimal
so groß ist wie die FlUssigkeitsspiegelfläche der ersten Kammer. Deutliche Spiegeldifferenzen
lassen sich auch durch eine gUnstige Abstimmung der Volumina der beiden Kammern
zueinander erreichen, und es ist auch möglich, den Kammern unterschiedliche Formen
zu geben, um schon bei einer verhältnismäßig geringen Neigung der Schaltvorrichtung
eine deutliche FlUssigkeitsspiegeldifferenz zu erreichen.
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Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann die erste Schwimmerkammer
exzentrisch in der zweiten Schwimmerkammer angeordnet sein. Hierbei ist es besonders
zweckmäßig, wenn die zweite Schwimmerkammer die erste Schwimmerkammer ringförmig
umgibt. Hierdurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise.
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Um eine hohe Schaltgenauigkeit bei Neigungsänderungen der Schaltvorrichtungen
in allen Richtungen zu erreichen, werden zweckmäßig zwei Schalteinheiten vorgesehen,
die unter einem von 0° und 1800 verschiedenen Winkel, vorzugsweise unter einem Winkel
von ca. 900, zueinander angeordnet sind.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung können um eine zentrale
erste Schwimerkammer mehrere zweite Schwimmerkammern verteilt angeordnet sein. Hierbei
trägt dann der in der zentralen ersten Kammer angeordnete Schwimmer mehrere erste
Schaltelemente, welche zweiten Schalteleienten gegenUberliegen, von denen Je eines
auf Je einem Schwimmer in den umliegenden Seitenkammern angeordnet ist.
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Bei allen Ausführungsformen ist das eine Schaltelement der Schalteinheit
zweckmäßig ein Magnet und das andere Schaltelement ein Sensor, der auf eine Anderung
des Magnetfeldes anspricht. Statt dessen können auch andere Schalteinheiten, wie
Fotozellen od.dgl., verwendet werden.
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Die Schwimmkörper haben in den Kammern zweckmäßig F2hrungen, die eine
Drehung oder Seitenv.rschiebung in ihrer Schwimmebene verhindern.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat die Schaltvorrichtung
drei steruförnig zueinander angeordnete, durch absperrbare Ausgleichleitungen miteinander
verbundene Kammern, in denen Schwimmer angeordnet sind, welche gemeinsam ein Schaltplattform
tragen, auf der zwei einander kreuzende Schalteinheiten angeordnet sind. Hierbei
kann des eine Schaltelement einer Jeden Schalteinheit ein zur Schwinmerplattform
konkav gebogenes, elektrisch leitendes Rohr sein, in dem ein leicht bewegliches
Kontaktelement angeordnet ist und das an seinen Stirnenden gegenüber dem Rohr isolierte
Sensoren aufweist, die die anderen Schaltelemente bilden.
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Als Kontaktelement kann eine Metallkugel oder Quecksilber dienen.
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Um eine möglichst genaue Ausgangslage fur die Schalteinheit nach dem
Abstellen des Fahrzeuges zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn die Absperrventile
in den Ausgleichleitungen mit Zeitverzögerung absperrbare Ventile sind, Die Ausgleichlitungen
werden so erst dann geschlossen, wenn ein Schnappen der FlUssigkeit nach dem Abstellen
des Fahrzeuges abgeklungen ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
anhand von Beispielen näher erläutert sind. Ez zeigt:
Fig. 1 eine
Schaltvorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung im Querschnitt,
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einen Horizontalschnitt nach Linie II-II, Fig.
3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Schaltvorrichtung nach der Erfindung in einem
senkrechten Querschnitt, Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 in einem Horizontalschnitt
nach Linie IV-IV, Fig. 5 ein drittes AusfUrrungsbeispiel der Erfindung in einem
senkrechten Querschnitt nach Linie V-V der Fig. 6 und Fig. 6 den Gegenstand der
Fig. 5 in einem Horizontalschnitt nach Linie VT-VI.
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In den Zeichnungen ist mit 10 eine Schaltvorrichtung in ihrer Gesamtheit
bezeichnet, die dazu bestimmt ist, in einem gegen Diebstahl zu sichernden Kraftfahrzeug
in der in den Fig. 1, 3 und 5 dargestellten, aufrechten Lage nontiert zu werden
und die dazu dient, eine hier nicht einer dargestellte, elektrisch betätigt Alarmvorrichtung
einzuschalten, wenn das Kraftfahrzeug nach dem Abstellen und nach dem Scharfschalten
der Alarmvorrichtung an einer Seite oder vorne oder hinten angehoben wird, beispielsweise
ul ein Rad zu demontieren oder das ganze Fahrzeug Uber eine chiefe Ebene auf ein
Transportfahrzeug aufzuladen und abrutransportieren.
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Die in den Fig. 1 und 2 dergestellte Schaltverrichtung besteht aus
einem allseits geschlossenen, zylindrischen Gehäuse 11, das durch eine im Grundri
B dreisförmige Zwischen-und
12 in eine zylindrische, zentrale,
erste Kammer 13 und einen diese umgebenden Ringraum 14 unterteilt ist. In diesem
Ringraua 14 sind um die zentrale, erste Kammer 13 herum mehrere zweite Kammern 15
verteilt angeordnet, von denen in Fig. 2 zwei voll dargestellt und zwei weitere
in strichpunktierten Linien angedeutet sind.
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Die Kammern 15 liegen paarweise auf einander unter 900 kreuzenden
Achsen einander gegenUber, von denen die eine Achs L nach der Montage der Schalt
vorrichtung im Fahrzeug etwa parallel zu dessen Längsachse und die Achse Q parallel
zu dessen Querachse verläuft. Obgleich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
vier zweite Kammern dargestellt sind, genügt die Anordnung von zwei zweiten Kammern
15, die im rechten Winkel zueinander im Ringraum 14 unmittelbar neben der zentralen
ersten Kammer 13 angeordnet sind. Die Vorrichtung in den Fig. 1 und 2 wird deshalb
mir mit diesen beiden zweiten Kammern beschrieben.
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Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, haben die zweiten Schwimmerkammern
15 eine sehr viel kloineren Querschnitt als die erste, zentrale Kamm r 13. Jede
Kammer 15 wird von der Zwischenand 12, der äußeren Umfangswand 16 des Gehäuses 11
und zwei Seitenwänden 17 begrenzt, die im vorliegenden Fall parallel zueinander
dargestellt sind, aber auch radial verlaufen kannen. Außerdem ist Jede zweite Kammer
15 mit der ersten Kammer 13 durch eine Aus gleichleitung 18 verbunden, die sich
in der Nähs des Gehäusebodens 19 befindet und in der ein mit Zeitverzögerung arbeitendes
Absperrventil 20 angeordnet ist, das beim Scharfschalten der Alarmvorrichtung durch
Fernbetätigung geschlossen wird, aber während der Fahrt und bei Abstellen des Fahrzeuges
geöffnet ist.
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Die erste Kammer 13 und die zweiten Kammern 15 sind teilweise mit
einer Flüssigkeit 21 gefüllt, die bei geöffnetem Ventil 20 durch die Ausgleichlitung
18 hin- und herfließen
kann, so daß sich der Flüssigkeitsspiegel
22 in der zentralen ersten Kammer 13 und der FlUssigkeitsspiegel 23 in den un die
zentrale Kammer 13 herum ungeordneten zweiten Kammern 15 beim Abstellen des Fahrzeuges
in gleicher HOhe einstellen können. In den Kammern 13 und 15 befinden sich Schwimmer
oder Schwimmkörper 24 bzw. 25, die in dem dargestellten AusfUbrungsbeispiel von
Schwimmplatten gebildet werden, deren Umriß den Querschnitt des Innenraunes der
Kammern 13 bzw. 15 derart angepaßt ist, daß sie sich in diesen Kammern mit ausreichenden
Spiel an den Seiten zwängungsfrei auf- und abbewegen und allen Veränderungen der
Flüssigkeitsspiegel 22 bzw.
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23 folgen können. Jeder Schwinmer 24 bzw. 25 hat eine Führung 26 bzw.
27, die eine Drehung oder Seitenverschiebung des Schwimmkörpers in ihrer Schwimmebene
verhindert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden diese FUhrungen von
an den Kammerinnenwänden angebrachten Leisten 28 gebildet, die in entsprechende
Nuten 29 am Außenumfang der Schwimmkörper 24 bzw. 25 eingreifen.
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Zum Erzeugen des Schaltimpulses bei Neigungsänderung der Schaltvorrichtung
sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Schalteinheiten 30 vorgesehen.
Jede Schalteinheit 30 besteht aus einem Dauernagneten 31, welcher das eine Schaltelement
bildet, und aus einem Sensor 32, der auf eine Änderung des Magnetfeldes des Magneten
reagiert und das zweite Schaltelement der Jeweiligen Schalteinheit 30 darstellt.
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Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist auf jedem Schwimmkörper 25
in den zweiten Kammern 15 ein Magnet 31 und diesen gegentiberliegend am Rand des
Schwingers 24 in der zentralen ersten Kammer 13 tn Sensor 32 angeordnet. Die Zwischenwand
12 zwischen den Kammern 13 und 15 besteht auseinen fUr das Magnetfeld der Magneten
31 durchlässigen Material, so daß die Sensoren 32 im Magnetfeld ihrer Magneten 31
liegen und auf jede Änderung des Magnetfeldes ansprechen können. Jeder Sensor 32
ist auf eine hier nicht näher argestellte Weise mit der hier ebenfalls nicht dargestellten
Alarmvorrichtung
elektrisch verbunden.
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Das Gehäuse 11 der Schaltvorrichtung 10 wird in dem zu sichernden
Fahrzeug an versteckter Stelle so angeordnet, daß es aufrecht steht und seine Längsachse
L etwa parallal zur Längsachse und seine Querachse Q etwa parallel zun Querachse
des Fahrzeuges verläuft. Solange die Alarmvorrichtung noch nicht sicharfgeschaltet
ist, sind die Absperrventile 20 in den Ausgleichsleitungen 18 geöffnet, so daß die
Flüssigkeit ungehindert von der Kammer 13 in die Kammern 15 und umgekehrt übertreten
kann. Nach Hem Abstellen des Fahrzeuges stellt sich dann der Flüssigkeitsspiegel
92 bzw. 23 in den Kammern 13 und 15 ir gleicher Höhe ein. Nach dem Scharfschalten
der Anlage werden die Absperrventile 20 mit einer Zeitverzögerung von ca. zehn Sekunden
aiitomatiscb geschlossen. Danach kann ein Flüssigkeitsausgleich zwischen der Kammern
13 und 15 nicht mehr stattfinden.
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Wird nun das Fahrzeug von Unbefugten einseitig angehoben, so wird
auch die mit ihm fest verbundene Schaltvorrichtung 10 einer Neigungsänderung unterworfen.
Wird beispielsweise das Fahrzeug an der rechten Seite angehoben und hierbei um seine
Längsachse gedreht, so dreht sich auch die mit dem Fahrzeug fest verbundene Schaltvorrichtung
bei der in Fi. 1 gezeigten Stellung entgegen dem Uhrzeigersinne um ihre Längsachse
L. Da die Flüssigkeit 21 in der rechts angeord neten zweiten Kammer 15 nicht in
die zentrale Kammer 13 zurückfließen kann, gerät der Flüssigkeitsspiegel 23 in der
Kammer 15 gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel 22 in der Kammer 13 in eine höhere Lage,
wobei natürlich die Schwimmer 24 und 25 horizontal bleiben. Die sich ergebende Höhendifferenz
zwischen dem Magneten 31 in der Kammer 15 und dem ihm gegenitberliegenden Sensor
32 in der Kammer 13 wird von dem Sensor als eine Änderung des Magnetfeldes erkannt,
in welchem sich dieser befindet. Der Sensor 32 sendet hierauf
.in0n
Schaltimpuls zur Alarmvorrichtung, welche daraufhin den. Alarm auslöst.
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Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der erfindung
sind im Gehause 11 drei Kammern 35 angeordnot, die durch Ausgleichslitungen 36 miteinander
verbunden sind, weiche im unteren Teil der Kammern 35 in diesse münden. In den Ausgleichslitungen
36 sind Absperrventile 37 angeordnet, die a.en Absperrventilen 20 bei der in den
Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform entsprechen.
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Die Kammern 35 sind teilweise mit einer Flüssigkeit 38 gefiil lt,
und auf dem Flüssigkeitsspiegel 39 in den Kammern 35 schwimmen Schwimmer 40, die
gemeinsam auf Stelzen 41 eine Schaltplattform 42 tragen, auf der zwei einander kreuzende
Schal teinheiten 43 angeordnet sind. Jede Schalteinheit besteht aus einem konkav
gebogenen, elektrisch leitenden Rohr 44, in dem eine Kugel 45 aus elektrisch leitendem
Materia3 leicht beweglich angeordnet ist. An der. beiden Stirnenden 46 und 47 des
Rohres 44 sind. gegenüber dem Rohr 44 isolierte Sensoren 48 angeordnet, die über
eine Leitlmg 49 an die hier nicht naher dargestellte Schaltvorrichtung angeschlossen
sind.
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nie einander kreuzenden Rohre 44 sind einerseits fest miteinander
verbunden und andererseits mit einem Lagerbock 50 auf der Schaltplattform 42 fest
gelagert. Hierbei wird die Anordnung so getroffen, daß das eine Rohr sich in Richtung
der Längsachse T, und das andere Rohr 44 sich in Richtung der Querachse Q des Fahrzeuges
erstreckt, wenn die Schaltvorrichtung im Fahrzeug montiert wird.
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Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Nach dem Abstellen
des zu sichernden Fahrzeuges und nach
dem Scharfschalten der Alarmanlage
stallt sich der Flüssigkeitsspiegel 39 in allen Kammern 35 auf gleiche Höhe ein,
bevor sich die Absperrvontile 37 mit einer Zeityerzögerung von etwa zehn Sekunden
schließen. Die Schaltplattform 42 mit dem Rohrkreuz 43, 44 nimmt dann eine exakt
horizontale Lage ein.
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Wird das gesicherte Fahrzeug dann später von Unbefugten einseitig
angehoben, ist ein Ausgleich des Flüssigkeitsspiegels in den kammern 35 nicht mehr
möglich. Die Neigungsänderung des mit dem Fahrzeug fest verbundenen Genäuses 11
hat darn auch eine Schiefstellung der Schaltplattform 42 in der eiren oder anderen
Richtung zur Folge, so daQ entweder im unteren oder im oberen Rohr die dert angeordnete
Schaltkugel 45 im Rohr antlangläuft und gegen einen der Sensoren 48 stößt, welche
die Stirnwände des jeweiligen Rohres 44 bilden. Hierdurch wird eine elektrisch leitende
Verbindung zwischen dem an den Minuspol argeschlossenen Rohr 44 und dem mit der
Schaltvorrichtung verbundenen Sensor 48 hergestellt, der einen Schaltimpuls auf
die Schaltvorichtung überträgt, wodurch der Alerm ausgelöst wird.
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In den Fig. 5 und 6 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung
gezeigt, bei der die erste Schwimmerkammer 51 derart exzentrisch im Innoren einer
zweiten Schwimmer kammer 5? angeordnet ist daß die durch die Mittelpunkte 53 und
54 der beiden Kammern 51 und 52 gehende Vertikelebene 55 weder zur Längsachse I
noch zur Querachse 0 des zu sichernden Fahrzeuges parallel verläuft. Die erste Kammer
51 hat einen wesentlich kleineren Ouerschnitt als die zweite Kammer 52 und wird
von der zweiten Kammer ringförmig umgeben. In der Zwischenwand 56 zwischen den Kammern
51 und 5? ist eine Ausgleichsleitung 57 mit Absperrvertil 58 angeordnet. Beide Kammern
51 und 52 sind teil weise mit Fliissigkeit
21 gefüllt, auf der
in der Kammer 51 eine Schwimmerplatte 59 und in der Kammer 52 eine Schwimmerplatte
60 angeordnet ist. Die Schwimmerplatte 60 hat die Form eines exzentrischen Ringes,
der die erste Kammer 51 mit ausreichendem Spiel umgibt und mit einer Nute 61 an
einer Führungsleiste 62 geführt ist und eine Drehung der Schwimmerplatte 60 in ihrer
Schwimmebene verhindert. Desgleichen ist auch die Schwimmerplatte 59 mit einer Führungsnute
63 versehen, die an einer Führungsleiste 64 entlanggleitet, welche auf der Innenseite
der Zwischenwand 56 in der Kammer 51 angeordnet ist0 Nan erkennt aus Fig. 6, daß
die Schwimmerplatte 60 in der äußeren ringförmigen Kammer 52 zwei Magnete 31 und
die Schwimmerplatte 59 in der ersten Kammer 51 zwei Sensoren 32 trägt, die zusE*men
zwei Schalteinheiten 30 der bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 näher
erläuterten Art bilden. Die Schalteinheiten 30 sind im Grundriß im rechten Winkel
zueinander derart angeordnet, daß mindestens eine von ihnen sich außerhalb der Vertikalebene
55 befindet, welche durch die Mittelpunkte 53 und 54 der Kammern 51 und 52 geht.
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Die Schaltvorrichtung nach den Fig. 5 und 6 fuitioniert im Prinzip
ebenso wie die Schaltvorrichtung nach den Fig0 1 und 2: Wenn nach dem Abstellen
des Fahrzeuges und nach dem Scharfschalten der Anlage der Flüssigkeitsspiegel 65
und 66 in den Kammern 51 und 52 die gleiche Höhe erreicht hat, wird das Ventil 58
in der Ausgleichsleitung 57 zwischen den Kammern 51 und 52 geschlossen0 Wird später
das Fahrzeug und mit ihm die Schaltvorichtung 10 gekippt, so nehmen die Flüssigkeitsspiegel
65 und 66 in den Kammern 51 und 52 eine voneinander verschiedene Lage ein, wie dies
in Fig0 5 in strichierten Linien angedeutet ist. Hierbei erfaßt mindestens einer
der Sensoren 32 der Schalteinheiten 30 die Änderung des Magnetfeldes, in dem er
sich befindet
und das von dem ihm jenseits der Zwischenwand 56
gegenüberliegenden Magneten 31 durch die Zwischenwand 56 hindurch erzeugt wird.
Der Sensor 32 sendet dann einen Impuls zur Schaltvorrichtung, welche den Alarm auslöst.
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Die Erfindung ist nicht auf die darzestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern es sind eine Reihe von Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne
den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Beispielsweise knnnte die ringförmige
Schwimmerkammer auch U-förmim ausgebildet sein tlnd zum Erzeugen des Schaltimmulses
könnten auch noch andere Schalteinheiten verwendet werden.