DE4020108A1 - Pneumatische steueranlage - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer pneumatischen Steueranlage nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei bekannten Steueranlagen sind den ange­ schlossenen Systemen, das heißt den Verbrauchern, jeweils Druck­ schalter zugeordnet. Diese Druckschalter müssen aber speziell auf die einzelnen Systeme abgestimmt sein, so daß sich eine große Anzahl von zu verwendenden Bauteilen ergibt. Durch die Toleranzen der Bau­ teile der Schalter bedingt, muß jeder Schalter einzeln justiert wer­ den. Ferner sind viele Handlötstellen vorhanden, die eine montage­ freundliche Herstellung verhindern. Ist ein Druckschalter für mehre­ re Verbraucher zuständig, so hat er mehrere fest eingestellte Schaltpunkte. Durch die Anordnung der den Druckschaltern nachge­ schalteten Magnetventile entsteht eine Drosselwirkung, die unter­ schiedliche Schaltpunkte für die Verbraucher bewirkt. Ein Austausch der Druckschalter durch Sensoren würde zu keiner Verringerung des Montageaufwandes führen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße pneumatische Steueranlage mit den kennzeich­ nenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Steueranlage besonders preisgünstig und montagefreundlich herstellbar ist. Durch die Verwendung eines als Einbauteil herge­ stellten Mehrfachdrucksensors ergibt sich gegenüber der Verwendung von Einzelsensoren eine Verbilligung um das 2 bis 2,5-fache. Durch die kompakte Bauweise ist für den Drucksensor auf der Platine für die elektronische Auswerteschaltung nur ein geringer Platzbedarf notwendig. Ferner entfallen durch die Anordnung des Drucksensors auf der Platine der Auswerteschaltung eventuelle Einzellötvorgänge. Die Platine kann in einem einzigen, einfachen Montageschritt in einem Schwallbad hartgelötet werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Drucksensors möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 ein Blockschaltbild der pneumatischen Schaltanla­ ge in schematischer Darstellung und Fig. 2 einen Schnitt durch ei­ nen Mehrfachdrucksensor.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Fig. 1 ist mit 10 eine Leiterplatte bezeichnet, die aus ei­ nem elektrisch nicht leitendem Werkstoff besteht. Hierzu kann eine Keramik- oder Kunststoffplatte verwendet werden. Auf der Leiterplat­ te 10 ist ein Mehrfachdrucksensor 11, wie er beispielhaft in der Fi­ gur 2 näher dargestellt ist, angeordnet, der in einem Operationsver­ stärker 12 integriert ist. Der Operationsverstärker 12 weist ferner einen PTC-Widerstand 13, das heißt einen Widerstand aus einem Mate­ rial mit einem positiven Temperaturkoeffizienten, zur Temperaturkom­ pensation auf. Vom Operationsverstärker 12 führt ein Bus 14, der Verbindungsleitungen entsprechend der Anzahl der einzelnen Aufnehmer des Mehrfachdrucksensors 11 aufweist, zu einem Analog/Di­ gital (A/D)-Wandler 15, der in einem Mikrocomputer 16 integriert ist. Alle Bauteile 11 bis 16 sind auf der Leiterplatte 10 angeordnet.

Ferner befinden sich auf der Leiterplatte 10 im Bereich des Mikro­ computers 16 die elektrischen Anschlußkontakte 19 für die elektri­ schen Anschlußleitungen 20 von Magnetventilen 21. Die Magnetventile 21 sind auf einer herkömmlich bekannten Grundplatte 22 befestigt, die zur Steuerung der Druckluft von einer nicht näher dargestellten Bidruckpumpe 23 über Kanäle in der Grundplatte 22 zu den Verbrau­ chern dienen. In der Fig. 1 sind hierzu an der Grundplatte 22 die Anschlüsse 24 für die zu den Verbrauchern führenden Leitungen dar­ gestellt. Als Verbraucher können z. B. angeschlossen sein Zentral­ verriegelung, orthopödische Lehne, Leuchtweitenregelung, Klimaklap­ pensteuerung. Eine Bidruckpumpe 23 ist eine im Handel erhältliche Förderpumpe für Druckluft, die in beide Drehrichtungen der Pumpe fördern kann. Dadurch kann in einem an der Grundplatte 22 ange­ schlossenen System ein Über- und ein Unterdruck erzeugt werden. Die an den Anschlüssen 24 angeschlossenen Verbraucher stellen ein soge­ nanntes offenes System dar, was bedeutet, daß die Druckluft über Auslaßöffnungen an den Verbrauchern ins Freie abgeleitet werden kann. An der Grundplatte 22 sind auch Anschlüsse 25a, 25b für ein sogenanntes geschlossenes System vorhanden. Hierbei handelt es sich um ein System, in dem Druckschwankungen mit Hilfe von Speichern aus­ geglichen werden können. In der Fig. 1 ist deshalb der Anschluß 25a mit P+ als Überdruckanschluß und der Anschluß 25b mit P- als Unter­ druckanschluß bezeichnet.

Die Magnetventile 21 sind in der Fig. 1 als 3/2-Wegeventile bei­ spielhaft dargestellt. Die Ansteuerung der einzelnen Magnetventile 21 wird in bekannter Weise über die in Reihe verschalteten Elektro­ magnete der Magnetventile 21 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 27 vorgenommen.

Von der Grundplatte 22 führen Druckleitungen zu den einzelnen Auf­ nehmern des Mehrfachdrucksensors 11. Hier ist eine am Aufnehmer 11a angeschlossene Druckleitung 30 zur Druckerfassung der mit Hilfe der Magnetventile 21 gleichzeitig oder einzeln ansteuerbaren Verbraucher vorgesehen. Eine Druckleitung 31 zur Erfassung des Überdrucks P+ im geschlossenen System und eine Druckleitung 32 zur Erfassung des Un­ terdrucks P- im geschlossenen System führen zu den beiden anderen einzelnen Aufnehmern 11b und 11c des Mehrfachdrucksensors 11. Die Darstellung mit drei einzelnen Aufnehmern ist nur als beispielhafte Darstellung gedacht.

Der Mehrfachdrucksensor 11 ist in der Fig. 2 in einem Längsschnitt näher dargestellt. Er weist ein gemeinsames Gehäuse 35 auf, das ent­ sprechend der Anzahl der einzelnen Aufnehmer 11a bis 11c durch Trennwände 36 in Referenzkammern 37 unterteilt ist. Die Referenzkam­ mern 37 sind von einer Membran 38 abgedeckt, die in einem Arbeits­ gang auf die Öffnungen der Referenzkammern 37 aufgebracht werden kann. Auf die Membran 38 wirkt der jeweils zu bestimmende Druck, d. h. der Druck in den Verbrauchern bzw. P+ oder P- im geschlossenen System, gegen die in den Referenzkammern 37 herrschenden Referenz­ drücke ein. Im Gehäuseboden 39 sind mit der Membran 38 in Wirkver­ bindung stehende Kontaktstifte 40 befestigt, deren elektrische Lei­ tungen 41 durch den Gehäuseboden 39 hindurch zum Operationsverstär­ ker 12 geführt werden. Entscheidend ist die Druckerfassung mit Hilfe eines Mehrfachsensors, wobei mehrere einzelne Aufnehmer in einem Bauteil platzsparend angeordnet sind. Ferner ist der Mehrfachdruck­ sensor montagefreundlich direkt auf der Leiterplatte 10 der Auswer­ teschaltung befestigt.

Claims (4)

1. Pneumatische Steueranlage mit mindestens einer Druckmittelquelle (23), mehreren steuerbaren Wegeventilen (21), die das Druckmittel zu mehreren Verbrauchern steuern, und mit mehreren Druckaufnehmern (11a-11c), dadurch gekennzeichnet, daß die Druckaufnehmer (11a-11c) als Teil eines Mehrfachdrucksensors in einem mehrere Druckmeßflächen (38) aufweisenden Bauteil (35) ausgebildet sind.

2. Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (35) sich auf der Leiterplatte (10) einer Auswerteschaltung befindet.

3. Steueranlage nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (35) mehrere Referenzdruckkammern (37) aufweist, die von als Druckmeßflächen dienenden Membranen (38) abgeschlossen sind.

4. Steueranlage nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung einen Operationsverstärker (12), einen Analog/Digital-Wandler (15) und einen Mikrocomputer (16) zur Steu­ erung der Wegeventile (21) und der Druckmittelquelle (23) aufweist.