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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen mechanischen Filterdruckmesser
zur Bestimmung des Filtervermögens
eines Fahrzeugfilters. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung
einen mechanischen Druckmesser zur Messung der Funktionalität eines
Fahrzeugluftfilters und zum Liefern eines zugehörigen elektrischen Signals
als eine Ausgabe.
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Luftfilterwiderstandsdruckmesser
werden in Verbindung mit einem Luftfilter für Brennkraftmaschinen verwendet.
Diese Vorrichtungen messen typischerweise den Luftströmungswiderstandswert
und zeigen dann den Widerstandswert durch Selbstverriegelung in
der Stellung an. Wenn der Luftfilter so mit Verschmutzungen belastet
ist, daß die
von der Maschine für
deren Betriebseffizienz erforderliche Luftzufuhr nicht durch den
Filter gesaugt wird, wird der Druckmesser dies anzeigen und somit
den Bediener alarmieren, daß der
Filter eine Reinigung oder einen Austausch benötigt. Einige existierende Vorrichtungen
führen
eines Selbstverriegelung in zahlreichen Stellungen durch, um für eine kontinuierliche
Anzeige bezüglich
dessen, wieviel nutzbare Lebensdauer in dem Luftfilter bleibt, bevor
er gereinigt oder ausgetauscht werden sollte, zu sorgen.
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Die
Verwendung eines Druckmessers zur Überwachung der Filterfähigkeit
eines Fahrzeugluftfilters ist im Stand der Technik bekannt. Frühere Patente
auf diesem Gebiet schließen
das für
Nelson am 25. Januar 1983 erteilte U.S.-Patent Nr. 4,369,728 und
das für
Nelson am 1. Mai 1984 erteilte U.S.-Patent 4,445,456 ein. Diese
Vorrichtungen stellten den Benutzern oder dem Wartungspersonal eine
optische Anzeige zur Verfügung.
Sie wiesen keine Maßnahmen
zur Ausgabe eines elektrischen Signals auf, das den Status des Druckmessers
anzeigt.
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Durch
Hinzufügung
einer elektrischen Komponente zum Druckmesser kann eine Anzeigeleuchte
im Fahrerhaus des Fahrzeugs hinzugefügt werden. Die elektrische
Komponente kann einfach ein Schalter sein, der öffnet oder schließt, wenn
vorab festgelegte Bedingungen erfüllt sind. Eine Armaturenbrettanzeigeleuchte
könnten
dann geeignet geschaltet werden. Das Signal im Fahrzeug und der Druckmesser
in der Nähe
der Maschine würden
jedoch bei Verwendung dieser bekannten Vorrichtungen nicht immer übereinstimmen.
Darüber
hinaus würde
die Armaturenbrettleuchte nicht immer eingeschaltet bleiben, bis
der Filter gewartet wurde und der Druckmesser zurückgesetzt
wurde. Wie beschrieben, sind außerdem
diese Schalter relativ teuer herzustellen und zu montieren. Das
Armaturenbrettlichtsignal könnte
manchmal leuchten, bevor der Druckmesser tatsächlich "rote Linie" oder den Punkt erreicht, an dem der
Luftfilter einen Austausch erfordert. Ferner könnte das Armaturenbrettlichtsignal
flackern oder nicht eingeschaltet bleiben, nachdem der Druckmesser
die rote Linie erreicht hat. Die bloße Präsenz des Druckmessers und der
Armaturenbrettanzeige wird in den meisten Fällen bewirken, daß sich der
Fahrer des Fahrzeugs auf das gegebene Signal verläßt. Wenn
jedoch ein Signal unklar ist oder zu einer falschen Anzeige, daß der Filter
noch nicht ausgetauscht werden muß, liefert, könnte ein
ernster Motorschaden resultieren.
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Wenn
ein klares und vorhersagbares Signal als eine Ausgabe von dem Druckmesser
entwickelt werden könnte,
könnte
dieses Signal auch in ein Computersteuersystem oder eine Systemsteuerung eingegeben
werden, um viele Funktionen zu koordinieren. Zum Beispiel könnte dies
eine Anzeige der Betriebsbedingungen eines Motors liefern.
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Wie
oben erwähnt
wurde, haben mehrere Luftfilterwiderstandsanzeigedruckmesser für eine gewisse
Zeit zur Verfügung
gestanden. Anfänglich
waren diese Anzeigedruckmesser einfach ein Einstufendruckmesser,
bei dem eine Warntaste hochgehen würde, wenn ein vorab festgelegter
Widerstandswert erreicht würde.
Diese Druckmesser liefen zugunsten stufenartiger Druckmesser aus.
Man nahm an, daß die
hochspringenden Druckmesser nicht zuverlässig sind, und verließ sich typischerweise
darauf nicht. Die stufenartigen Druckmesser würden eine Anzeige der verbleibenden
Filtermenge anzeigen, wodurch somit den Benutzern zuverlässigere
und glaubbare Information zur Verfügung gestellt würde. Genau
wie oben erwähnt,
enthielt jedoch keiner von diesen stufenartigen Druckmessern zuverlässige schaltende Anzeigen,
die zum Erzeugen von Anzeigen oder zum Speisen einer Systemsteuerung
verwendet werden könnten.
Bei Eingabe in die Systemsteuerung ist selbst ein Einstufendruckmesser
nützlich,
da er der Steuerung aussagekräftige
Information zur Verfügung
stellt. Selbst wenn ein Druckmesser, der nach vorab festgelegten
Werten nicht verriegelt noch manuelles Zurücksetzen erfordert, vorgesehen
ist, kann ferner nützliche
Information gemessen und aufgespürt
werden.
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Zusätzlich sind
bekannte Anzeigevorrichtungen nicht immer leicht vollständig rückstellbar
gewesen, was manchmal dazu führte,
daß ein
Druckmesser ein falsches, vorzeitiges Signal liefert, daß ein Luftfilter
einen Austausch erfordert. Dies kann wiederum zu unnötiger Filterwartung
führen.
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Das
US-Patent Nr. 5,774,056 beschreibt eine Anzeigevorrichtung, die
ein Gehäuse
enthält, das
in zwei Unterkammern durch eine flexible Membran aufgeteilt ist.
Ein Anzeigeteil wird von der Membran so getragen, daß sich die
Membran und das Anzeigeteil in dem Gehäuse als Antwort auf Änderungen
des Drucks der durch einen Lufteinlaßfilter strömenden Luft bewegen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung liefert eine Widerstandanzeigevorrichtung
zur Messung des Wertes eines Widerstands, den ein Filter wahrnimmt,
und Liefern einer Anzeige, ob der Widerstandswert einen vorab festgelegten
Wert erreicht hat, wobei die Widerstandanzeigevorrichtung ein Gehäuse mit
einer inneren Kammer und einem mit der inneren Kammer in Verbindung
stehenden Einlaß und
eine in der inneren Kammer angeordnete Membran umfaßt, die
auf ein Drucksignal anspricht, das an dem Einlaß empfangen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die
Widerstandanzeigevorrichtung ferner umfaßt:
einen Einstellbecher,
der in Wirkverbindung an der Membran angebracht und dadurch bewegbar
ist, wobei der Einstellbecher einen Klemmring enthält,
einen
Verriegelungsstift, der mit dem Gehäuse in Wirkverbindung steht
und mit der Membran so zusammenwirkt, daß sich der Verriegelungsstift
in einer ersten Position befindet, wenn das Drucksignal unterhalb
eines vorab festgelegten Wertes ist, und in einer zweiten Position
befindet, wenn das Drucksignal oberhalb des vorab festgelegten Wertes
ist, wobei sich der Verriegelungsstift in der ersten Position in eine
zentrale Öffnung
des Einstellbechers erstreckt, wenn sich der Becher in einer unverriegelten
Position befindet, wobei der Verriegelungsstift seitlich vorgespannt
ist derart, daß,
wenn die Membran den Einstellbecher auf eine Höhe zieht, die zum Lösen des Verriegelungsstiftes
aus der zentralen Öffnung
ausreicht, der Verriegelungsstift seitlich in die zweite Position
schwenkt, um den Klemmring einzugreifen, wodurch eine Bewegung des
Einstellbechers in Richtung auf die unverriegelte Position verhindert
wird, und
einen Schalter in der Nähe des Verriegelungsstiftes mit
einer ersten Konfiguration und einer zweiten Konfiguration, wobei
der Schalter mit dem Verriegelungsstift so zusammenwirkt, daß sich der
Schalter in der ersten Konfiguration befindet, wenn sich der Verriegelungsstift
in die zentrale Öffnung
des Einstellbechers erstreckt, und sich der Schalter in der zweiten Konfiguration
befindet, wenn der Verriegelungsstift den Klemmring eingreift.
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Der
Schalterdruckmesser gemäß der vorliegenden
Erfindung mißt
die Leistung des Filters und signalisiert, wenn der Luftfilter einer
Brennkraftmaschine eine Wartung oder einen Austausch erfordert. Die
Messung wird durch Überwachung
des Vakuums im Lufteinlaßsystem
des Fahrzeugs durchgeführt. Die
Höhe des
Vakuums, die während
des Maschinenbetriebs erzielt wird, zeigt den Zustand des Luftfilters
an. Die Vorrichtung kann den Status des Filters, von einem reinen
Zustand zu einem Zustand mit schmutzigem Filter, stufenweise messen.
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In
dem Filterdruckmesser gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Schalter in der inneren Meßkammer des Druckmessers betätigt, wenn
ein Vakuumwert mit einer vorab festgelegten Höhe erreicht worden ist. Der
Schalter kann in dieser Einschaltposition entweder gehalten oder
verriegelt werden, selbst nachdem die Maschine abgeschaltet worden
ist, oder der Schalter kann bei Abschalten der Maschine freigegeben
werden. Alternativ gesagt, verriegelt in einer ersten Konfiguration
der Druckmesser gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem "festgelegten" Zustand, nachdem
die vorab festgelegte Vakuumhöhe
erreicht worden ist. Wenn diese Verriegelung stattfindet, wird der
Schalter in einer geschlossenen Konfiguration erhalten. Alternativ
wird in einer anderen Ausführungsform
der Schalter nur betätigt,
wenn die Maschine bei der vorab festgelegten Vakuumhöhe in Betrieb
ist. Wenn die Maschine nachfolgend abgeschaltet wird, ändert der
Schalter seinen Zustand. In jedem dieser Fälle kann die Information verwendet
werden, um den Benutzer zu warnen oder einer Systemsteuerung wertvolle
Steuerinformation zukommen zu lassen.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Druckmesser zum Anzeigen,
daß ein
Filter für ein
Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine einen Austausch erfordert,
bereitzustellen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
derartigen Druckmesser bereitzustellen, der nach jedem Filterwechsel
leicht rücksetzbar
ist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
bereitzustellen, die ein Signal erzeugt, das anzeigt, ob eine vorab festgelegte
Vakuumhöhe
erreicht worden ist oder nicht. Dieses Signal kann dann verwendet
werden, um den Benutzer zu warnen, daß der Filter ausgewechselt
werden muß.
Diese Information kann dem Benutzer entweder über eine auf dem Armaturenbrett
plazierte Warnleuchte oder durch ein Gesamtsteuersystem, das die
Betriebsweisen des Fahrzeugs überwacht
und koordiniert, zur Verfügung
gestellt werden.
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Eine
zusätzliche
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
bereitzustellen, die ein Signal erzeugt, das anzeigt, wenn die Maschine
bei einem vorab festgelegten Widerstandswert in dem Luftfilter in
Betrieb ist. Dieses Signal wird einen bestimmten Zustand beibehalten,
solange die Maschine läuft
und die vorab festgelegte Vakuumhöhe beibehalten wird. Wenn die
Maschine abgeschaltet wird oder die Vakuumhöhe nicht länger über dem vorab festgelegten
Wert liegt, wird dann das Signal seinen Zustand ändern, was anzeigt, daß dieser
Betriebszustand aus welchem Grund auch immer nicht länger existiert.
Diese Signale werden leicht an ein Gesamtmotorsteuersystem gesendet.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System
bereitzustellen, das ein konstantes Signal erzeugt, wenn eine vorab
festgelegte Vakuumhöhe
erreicht worden ist. Dieses Signal wird dann dasselbe bleiben, bis
es entweder manuell oder über
eine koordinierte Computersteuerungsrücksetzeinrichtung zurückgesetzt
wird.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
bereitzustellen, die sowohl eine optische als auch elektrische Anzeige,
daß eine
vorab festgelegte Vakuumhöhe
erreicht worden ist, erzeugen wird. Durch Anordnen eines Fensters
in dem Gehäuse
und geeignetes Konfigurieren einer Anzeigevorrichtung wird die optische
Anzeige erzielt. Die optische Anzeigeeinrichtung wird nicht sichtbar
sein, wenn sich die Vorrichtung unter dem vorab festgelegten Wert
befindet, jedoch wird die Anzeigeeinrichtung sichtbar sein, wenn
die vorab festgelegte Vakuumhöhe
erreicht worden ist.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden
ausführlichen
Beschreibung und anhand der beigefügten Zeichnungen ersichtlich
werden, in denen gleiche Zahlen verwendet worden sind, um gleiche
Teile in den verschiedenen Ansichten zu beschreiben und in denen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Lufteinlaßsystems für eine Brennkraftmaschine zeigt, das
den Schalterdruckmesser gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält;
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2 eine
perspektivische Ansicht des Schalterdruckmessers gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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3 eine
auseinandergezogene Ansicht des in 2 dargestellten
Schalterdruckmessers zeigt;
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4 eine
Vertikalschnittansicht des Schalterdruckmessers entlang der Linie
4-4 von 2 zeigt;
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5 eine
Teilschnittansicht ähnlich
wie 4 ist, die den Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition
zeigt;
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6 eine
Teilschnittansicht ist, die eine Ansicht des Verriegelungsstiftes
und Schaltanschlusses von oben zeigt;
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7 eine
perspektivische Ansicht einer Schaltanordnung zeigt, die in der
vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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8 eine
Seitenansicht der in 7 gezeigten Schaltanordnung
zeigt;
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9 eine
Seitenansicht einer alternativen Konfiguration für die Schaltanordnung zeigt;
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10 eine
Vertikalschnittansicht eines Schalterdruckmessers, der nicht zur
Erfindung gehört,
entlang 4-4 von 2 zeigt;
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11 wiederum
eine Vertikalschnittansicht des Schalterdruckmessers von 10 zeigt,
wobei die Becheranordnung in einer zweiten Position gezeigt ist;
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12 eine
perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Schaltanordnung zeigt;
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13 eine
Teilseitenansicht der in 12 gezeigten
Schaltanordnung in ihrer geschlossenen Position ist, die einen normalerweise
geschlossenen Schalter zeigt;
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14 eine
Teilansicht ähnlich
wie die in 13 gezeigte zeigt, wobei sich
die Schaltanordnung in ihrer offenen Position befindet;
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15 eine Teilquerschnittsansicht ist, die eine
zusätzliche
Ausfühungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, die eine optische Anzeigeeinrichtung enthält;
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16 eine
Ansicht einer alternativen Konfiguration für eine Schaltanordnung von
oben zeigt;
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17 eine
perspektivische Ansicht der in 16 gezeigten
alternativen Schaltanordnung zeigt; und
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18 eine
Seitenansicht der alternativen Schaltanordnung und des Verriegelungsstiftes
zeigt.
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Ausführliche
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf die 2 ist
ein Schalterdruckmesser gemäß der vorliegenden
Erfindung durch Bezugszahl 10 allgemein gekennzeichnet.
Der Schalterdruckmesser 10 enthält ein Gehäuse 12 und einen Sockel 14.
Das Gehäuse 12 enthält ein vorzugsweise allgemein
zylindrisches Anschlußteil 20 zum
Anschließen
an ein Lufteinlaßsystem 22 einer
Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, vorzugsweise über ein
Rohr 24, wie dies in 1 gezeigt
ist.
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Unter
Bezugnahme auf 1 ist der Schalterdruckmesser 10 schematisch
derart gezeigt, daß er
an ein Lufteinlaßsystem 22 eines
Fahrzeugs angeschlossen und auch an ein Steuersystem 26 elektrisch
angeschlossen ist. Sowohl das Steuersystem 26 als auch
der Schalterdruckmesser 10 werden von einer Stromquelle 28,
vorzugsweise der Fahrzeugbatterie, versorgt. Das Steuersystem 26 kann
eine auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs montierte Leuchte 29 enthalten,
um für
eine Anzeige für
den Fahrer des Fahrzeugs zu sorgen. Weitere Anzeigen oder Kombinationen
von Anzeigen, wie zum Beispiel ein Summer, eine Sprachnachricht
oder eine Textnachricht, könnten
auch verwendet werden, um dasselbe Ergebnis zu erzielen.
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Das
Steuersystem 26 kann eine Computersteuerung zum Betreiben
von vielen unterschiedlichen Funktionen in einem Fahrzeug enthalten.
Es versteht sich, daß eine
Anzeigeleuchte alleine mit der Schalterausgabe verbunden werden
könnte,
um für geeignete
Anzeigen für
den Benutzer zu sorgen. Alternativ könnte auch eine ausgeklügelte Systemüberwachungseinrichtung
zum Koordinieren und Betreiben von vielen Funktionen der Maschine
und des Fahrzeugs verwendet werden.
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Unter
Bezugnahme auf die 3 und 4 enthält der Schalterdruckmesser 10 einen
Verriegelungsstift 32, der an dem Sockel 14 schwenkbar
angebracht ist und davon nach außen vorragt. Ein Basisabschnitt 34 des
Verriegelungsstiftes 32 ist mit einer Rückstellkupplung 36 gekoppelt,
die wiederum von einem flexiblen Rückstelldeckel 38 betätigt wird. Eine
Rückstellfeder 40 drückt gegen
den Sockel 14, um die Rückstellkupplung 36 von
dem Sockel 14 weg vorzuspannen. Zusätzlich stellt die Rückstellfeder 40 geeignete
Ausrichtung für
einen notwendigen Kontakt zwischen dem Rückstelldeckel 38 und
dem Basisabschnitt 34 des Verriegelungsstiftes 32 sicher.
Die Rückstellfeder
hält auch
den Verriegelungsstift 32 so in Position, daß sich der
Basisabschnitt 34 durch den Sockel 14 erstreckt,
während
sich der Rest vom Sockel 14 nach oben erstreckt. Die Rückstellkupplung 36 enthält eine
Lagerfläche 44,
an der die Rückstellfeder 40 anliegt.
Es wird bevorzugt, daß der
Basisabschnitt 34 des Verriegelungsstiftes 32 eine
Nut entlang eines Abschnitts des Durchmessers desselben (nicht gezeigt)
enthält,
um eine Komprimierung desselben zu ermöglichen, wenn er zum Festmachen
am Rückstellknopf 36 gebracht
wird. Es könnten
auch viele andere Befestigungsmechanismen verwendet werden, die
Preßsitze,
Gewinde, Leim etc. einschließen.
Der Basisabschnitt 34 enthält auch eine flache Oberfläche 46,
die an einer zusammenpassenden flachen Innenfläche 48 auf der Rückstellkupplung 36 anliegt,
um richtige Positionierung der zwei Komponenten relativ zueinander
sicherzustellen. Während der
Montage wird auch bevorzugt, eine kleine Menge Klebstoff aufzutragen,
um das dauerhafte Zurückhalten
des Basisabschnitts 34 in der Öffnung des Rückstellknopfes 36 sicherzustellen.
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Der
Schalterdruckmesser 10 enthält auch eine flexible Membran 30,
die an einem Klemmring oder Dichtungsring 52 und einem
Einstellbecher 54 angebracht ist. Wie ersichtlich ist,
ist der Klemmring 52 an einer Seite der Membran 30 angebracht,
während
der Einstellbecher 54 an der anderen Seite angebracht ist.
Dieser Befestigungsmechanismus bewirkt, daß die flexible Membran 30 zwischen
diesen zwei Elementen (Einstellbecher 54 und Klemmring 52)
sandwichartig angeordnet wird. Es wird somit eine Membrananordnung 60 erzeugt,
die den Klemmring 52, die flexible Membran 30 und
den Einstellbecher 54 enthält. Als solches wird eine luftdichte Abdichtung
zwischen diesen Elementen erzeugt, wodurch Luft nicht ermöglicht wird,
durch diese Grenzfläche
zu treten. In ähnlicher
Weise ist die Membran 30 zwischen dem Gehäuse 12 und
dem Sockel 14 sandwichartig angeordnet. Wiederum ist diese
Abdichtung luftdicht gestaltet. Durch diese zahlreichen Abdichtungen
wird eine innere Kammer 64 in dem Schalterdruckmesser 10 erzeugt.
Diese innere Kammer 64, die allgemein unter dem Gehäuse 12 existiert,
steht mit dem Druckmessereingang 16 in Verbindung, ist
aber vom Rest des Druckmessers isoliert. Dies ermöglicht,
daß der
Schalterdruckmesser 10 das am Eingang 16 präsentierte
Vakuumsignal mißt
und ein geschlossenes System beibehält.
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Der
Verriegelungsstift 32 weist einen oberen Abschnitt 56 auf,
der derart konfiguriert ist, daß er sich
durch eine Öffnung 58 in
dem Klemmring 52 erstreckt. Die Beziehung dieser Elemente
bietet einen ordnungsgemäßen Betrieb
zwischen mehreren Positionen der Membrananordnung 60.
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Eine
Kalibrierfeder 62 drückt
gegen die obere Innenfläche
des Gehäuses 12 an
einem Ende und gegen den Einstellbecher 54 an dem anderen.
Das Anschlußteil 20 des
Gehäuses 12 steht
mit dem Rohr 24 in Eingriff, das wiederum den Lufteinlaß 22 schneidet,
der Luft vom Luftfilter 23 zur Maschine (nicht gezeigt)
befördert.
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Unter
nochmaliger allgemeiner Bezugnahme auf 1 wird verständlich sein,
daß es
viele verschiedene Wege gibt, um den Schalterdruckmesser 10 an
den Motorlufteinlaß 22 anzuschließen. Zum Beispiel
könnte
sich ein Gewindeanschluß außerhalb des
Lufteinlasses 22 erstrecken, der eine Befestigung des Schalterdruckmessers 10 daran
bringen würde.
Ferner könnte
ein bajonettartiger Anschluß verwendet
werden, der wiederum direkt an dem Lufteinlaß 22 festmachen würde. Allgemein
gesagt könnte
jeder Mechanismus verwendet werden, der den Schalterdruckmesser 10 körperlich
so verbinden würde,
daß der
Eingang 16 den Drucksignalen in dem Lufteinlaß 22 ausgesetzt
ist.
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Da
der Luftfilter in dem Lufteinlaßsystem 22 aufgrund
von längerem
Gebrauch schmutzig wird, nimmt die Luftmenge, die hindurchtreten
kann, ab, obwohl die Brennkraftmaschine des Fahrzeugs fortfährt, Luft
mit einer konstanten Rate anzusaugen. Da die Luftmenge, die durch
den Filter geht, abnimmt, gibt es eine entsprechende Abnahme im
Luftdruck und ein resultierendes Vakuum in dem Lufteinlaßsystem 22.
Dieses Vakuum wird über
das Anschlußteil 20 und
die entsprechende innere Kammer 64 im Gehäuse 12 übertragen.
Da dieses Vakuum zunimmt, überwindet
der negative Luftdruck die Kraft der Kalibrierfeder 62 allmählich und
wird der Einstellbecher 54 nach oben bzw. in Richtung auf
das Anschlußteil 22 gezogen.
Da der Einstellbecher 54 in Richtung auf das Anschlußteil 20 zieht,
tritt der Rand der Klemmringöffnung 58 mit
einem oberen Abschnitt 56 des Verriegelungsstiftes 32 in
Eingriff. Selbst nachdem die Maschine des Fahrzeugs abgeschaltet
ist, wird somit die Membrananordnung 60 in ihrer früheren Position
gehalten.
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Weiterhin
auf die 3 und 4 bezugnehmend,
enthält
der Schalterdruckmesser 10 außerdem einen elektrischen Kontakt
bzw. eine Schalteranordnung 70, die zum Wechselwirken mit
dem Verriegelungsstift 32 konfiguriert ist. Einhergehend ist
in 7 die Schalteranordnung 70 gezeigt, die
einen Basiskontakt 72 und einen Blattkontakt 74 enthält. Sowohl
der Basiskontakt 72 als auch der Blattkontakt 74 ist
an dem Sockel 14 an einer Position angebracht, die sich
benachbart zu einem Hebelabschnitt 76 des Verriegelungsstiftes 32 befindet.
Wie in 4 zu sehen ist, ist der Basiskontakt 72 so
konfiguriert, daß er
den inneren Abmessungen des Sockels 14 folgt. Der Blattkontakt 74 enthält ein elastisch
verformbares Teil 74, das in einer zusammenwirkenden Position
relativ zum Basiskontakt 72 gehalten wird. Genauer gesagt,
enthält
das elastisch verformbare Element bzw. der Blattkontakt 74 einen Hebelarmabschnitt 78,
der unter einem Winkel zur Ebene des Basiskontakts 72 angeordnet
ist. Wie man erkennen kann, ist dieser Hebelabschnitt speziell gestaltet,
um mit dem Basisabschnitt 72 zusammenzuwirken und den gewünschten
Schaltvorgang durchzuführen.
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Der
Basiskontakt 72 und der Blattkontakt 74 können als
ein normalerweise offener Schalter oder ein normalerweise geschlossener
Schalter konfiguriert sein. In einer normalerweise offenen Konfiguration
wird der Hebelabschnitt 78 des Blattkontakts 74 etwas
oberhalb des Basiskontakts 72 gehalten. Wenn gewünscht wird,
daß der
Schalter geschlossen ist, wird der Hebelabschnitt 78 niedergedrückt, wodurch
Kontakt mit dem Basiskontakt 72 erzeugt wird. Alternativ
in einer normalerweise geschlossenen Konfiguration, wie sie in 9 gezeigt
ist, enthält
der Basiskontakt 72 einen Ansatz 80, der sich über der planaren
Oberfläche
des Basiskontakts 72 erstreckt. Der Ansatz 80 ist
derart konfiguriert, daß er
mit dem Hebelarm 78 so wechselwirkt, daß Kontakt zwischen diesen beiden
Elementen beibehalten wird, wenn sich der Hebelarm 78 in
seiner normalen Position befindet. Wenn der Hebelarm 78 niedergedrückt wird, wird
nachfolgend der Kontakt zwischen dem Ansatz 80 und dem
Hebelarm 78 unterbrochen, wodurch somit ein Schaltkreis
zwischen diesen beiden Elementen geöffnet wird.
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Durch
Bezugnahme auf 7 und 8 ist eine
vollständigere
Ansicht der Schalteranordnung 70 in ihrer normalerweise
offenen Konfiguration sichtbar. Wie ersichtlich ist, enthalten sowohl
der Basiskontakt 72 als auch der Blattkontakt 74 Einstelllöcher 82 gemeinsam
mit Befestigungsnasen 84. Jedes dieser Elemente tritt mit
Strukturen auf der Innenfläche des
Sockels 14 in Wechselwirkung, um ordnungsgemäße Ausrichtung
und Montage zu bieten. Zum Beispiel sind Pfosten auf der Innenfläche des
Sockels 14 angeformt, die durch Einstelllöcher 82 gehen.
Ferner sind Befestigungsstrukturen in dem Sockel 14 enthalten,
die den durch die Befestigungsnasen 84 erzeugten Raum einnehmen.
Zur Sicherung von sowohl dem Basiskontakt 72 als auch dem
Blattkontakt 74 an dem Sockel 14 werden diese
Befestigungsstrukturen einfach verformt, um diese Kontakte an ihrem
Platz zu halten. Wie man erkennen kann, könnten vielerlei Verfahren oder
Strukturen zur Befestigung verwendet werden, die Klebstoffe, Leime,
Schrauben, Reißzwecken,
Nieten etc. einschließen.
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Auf 6 bezugnehmend,
ist eine Draufsicht der Schalteranordnung 70 nach Installation
in dem Sockel 14 von oben gezeigt. Wie vorangehend erwähnt wurde,
enthält
der Sockel 14 Einstellstifte 86, die gestaltet
sind, um in die Einstelllöcher 82 eingesetzt
zu werden. Der Sockel 14 enthält auch Befestigungsstifte 88,
die derart konfiguriert sind, daß sie mit einem zwischen den
Befestigungsnasen 84 und dem Rest des jeweiligen Kontakts
(Basiskontakt 72 bzw. Blattkontakt 74) erzeugten
Schlitz in Wechselwirkung treten. Zur Befestigung des Basiskontakts 72 und
des Blattkontakts 74 an dem Sockel 14 werden die
Befestigungsstifte 88 einfach derart verformt, daß sie den
zugehörigen
Kontakt umgeben und bedecken. Vor deren Verformung sind die Befestigungsstifte 88 und
Einstellstifte 86 im wesentlichen gleich konfiguriert.
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In 6 ist
auch der Verriegelungsstift 32 gezeigt. Wie ersichtlich
ist, ist der Verriegelungsstift 32 in einer zentralen Aussparung 90 in
dem Basiskontakt 72 angeordnet. Wie später beschrieben wird, ermöglicht dies,
daß der
Verriegelungsstift 32 seinen geeigneten Bewegungsbereich
aufweist. Der Hebelabschnitt 76 des Verriegelungsstiftes 32 ist
speziell ausgerichtet, um sich über
dem Hebelabschnitt 78 des Blattkontakts zu erstrecken.
Diese Ausrichtung ermöglicht,
daß der
Verriegelungsstift 32 die Schaltfunktion gemäß der vorliegenden
Erfindung geeignet durchführt.
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Alternative
Konfigurationen für
die Schalteranordnung können
leicht verwendet werden. In den 16 bis 18 ist
eine modifizierte Schalteranordnung 140 gezeigt, die im
wesentlichen ähnlich
wie die vorangehend beschriebene arbeitet. Wiederum enthält die modifizierte
Schalteranordnung 140 einen Basiskontakt 142 und
einen Federkontakt 144. An dem Federkontakt 144 ist
eine Blattfeder bzw. ein Schalterschenkel 146 angebracht,
der mit weiteren Elementen des Schalterdruckmessers 10 zusammenwirkt,
um die gewünschte
Schaltfunktion durchzuführen.
Der Basiskontakt 142 enthält ferner einen Schaltervorsprung 148,
der für
einen Kontaktpunkt für
den Schalterschenkel 146 sorgt. Wie durch Betrachtung der
Figuren offensichtlich ist, wird der körperliche Kontakt zwischen
dem Schalterschenkel 146 und dem Schaltervorsprung 148 für elektrische Kontinuität zwischen
dem Basiskontakt 142 und dem Federkontakt 144 sorgen.
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Wie
ersichtlich ist, weist der Basiskontakt 142 einen Verbindungsstift 150 auf
einer Seite desselben auf. In ähnlicher
Weise weist der Federkontakt 144 einen Verbindungsstift 152 auf,
der sich von einer Seite desselben erstreckt. Ein Stiftgehäuse 154 wird
verwendet, um beide Verbindungsstifte 150 und 152 geeignet
zu halten und auszurichten. Sowohl der Basiskontakt 142 als
auch der Federkontakt 144 weist auch Haltenasen 156 und 158 auf,
die sich außen
gegenüber
dem jeweiligen Verbindungsstift 152 und 154 erstrecken.
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Unter
besonderer Bezugnahme auf 16 kann
das Zusammenwirken der Haltenasen 156 und 158 mit
einem Paar Befestigungsstrukturen 160 in dem Sockel 14 gesehen
werden. Genauer gesagt, sind die Befestigungsstrukturen 160 derart
konfiguriert, daß sie
einen inneren Schlitz (nicht gezeigt) aufweisen, in den die Haltenasen 156 und 158 positioniert
werden. Diese inneren Schlitze sind derart konfiguriert, daß sie die
Haltenasen 156 und 158 vollständig umgeben und die gesamte
modifizierte Schalteranordnung 140 geeignet positionieren.
Wie vorangehend erwähnt
wurde, macht das Stiftgehäuse 154 die
Verbindungsstifte 150 und 152 an dem anderen Ende
des Basiskontakts 142 und des Federkontakts 144 fest
und hält
diese.
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In 18 ist
der Befestigungsmechanismus zwischen dem Stiftgehäuse 154 und
dem Sockel 14 ersichtlich. Das Stiftgehäuse 154 ist derart
gestaltet, daß es
in eine Öffnung
in dem Sockel 14 einsetzbar und daran befestigbar ist.
Somit hält
die Kombination aus Stiftgehäuse 154 und
Befestigungsstrukturen 160 die gesamte modifiziere Schalteranordnung 140 an
ihrem Platz. Das Stiftgehäuse 154 enthält eine Verriegelungsnase 162,
die mit dem Sockel 14 zusammenwirkt, um für eine sichere
Befestigung der Verbindungsstifte 150 und 152 zu
sorgen. Das heißt, daß die Verriegelungsnase
in eine geeignete Aussparung in dem Sockel 14 einschnappt,
um das Stiftgehäuse 154 an
seinem Platz zu halten. Dies ist wichtig, da es für die Befestigung
eines elektrischen Steckers an den geeigneten Verbindungsstiften sorgt.
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Wie
bei der früher
beschriebenen Schalteranordnung wirkt die modifizierte Schalteranordnung 140 mit
dem Verriegelungsstift 32 zusammen, um für geeignetes
Schalten zu sorgen. Wie in den 16 und 18 zu
sehen ist, ist der Verriegelungsstift 32 wieder geeignet
ausgerichtet, damit sich ein Hebelabschnitt 76 direkt über dem
Schalterschenkel 146 erstreckt. Wenn der Verriegelungsstift 32 zu
seiner verriegelten Position bewegt wird, wird der Hebelabschnitt 76 den
Schalterschenkel 146 kontaktieren, wodurch ein Schließen der Schalteranordnung 140 bewirkt
wird. Genauer gesagt wird ein Kontakt zwischen dem Schalterschenkel 146 und
dem Schalterkontakt 148 bewirkt. Wie man erkennen wird,
sind viele verschiedene Konfigurationen für die tatsächliche Schalteranordnung in
Abhängigkeit
von den Befestigungsanforderungen etc. möglich. Allgemein gesagt muß die Schalteranordnung
einfach mit dem Verriegelungsstift 32 zusammenwirken, um
ein Schaltelement mechanisch zu schließen.
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Unter
nochmaliger Bezugnahme auf 4 ist der
Schalterdruckmesser 10 in seinem Anfangszustand oder Rückstellzustand
gezeigt. Genauer gesagt ist dieser Rückstellzustand der Zustand
des Druckmessers, wenn kein Druck- oder Vakuumsignal an den Druckmessereingang 16 gelegt
ist. In diesem Zustand spannt die Kalibrierfeder 62 die
Membrananordnung 60 vom Gehäuse 12 weg vor. In
diesem Rückstellzustand
kontaktiert die Membrananordnung 60 (und speziell der Klemmring 52)
einen inneren Abschnitt des Sockels 14. Außerdem hält der Klemmring 52 den
oberen Abschnitt 56 des Verriegelungsstiftes 32 in
einer zentralen Öffnung.
Dieses Beibehalten des Verriegelungsstiftes 32 in der Klemmringöffnung 58 hält den Verriegelungsstift
in seiner gewünschten
Position. Genauer gesagt wird der Hebelabschnitt 76 des
Verriegelungsstiftes über
dem Hebelabschnitt 78 des Blattkontakts gehalten. Demzufolge
wird der zwischen dem Blattkontakt 74 und dem Basiskontakt 72 ausgebildete
Schalter offengehalten.
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Wie
oben erwähnt
wurde, ist der Verriegelungsdruckmesser 10 mit dem Lufteinlaßsystem
einer Brennkraftmaschine verbunden. Diese Verbindung bewirkt, daß die innere
Kammer 74 einem Vakuumsignal ausgesetzt ist. Wenn der Luftfilter
der Brennkraftmaschine schmutzig wird und verstopft, wird ein höheres Vakuumsignal
erzeugt. Dieses Vakuumsignal, das in der inneren Kammer 74 vorliegt, wird
mit der Membrananordnung 60 zusammenwirken, um Kräfte zu erzeugen,
die zur Kalibrierfeder 62 entgegengesetzt sein werden.
Genauer gesagt wird der Einstellbecher 54 in Richtung auf
das Gehäuse 12 gezogen,
wodurch die Kalibrierfeder 62 komprimiert wird.
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Der
Schalterdruckmesser 10 gemäß der vorliegenden Erfindung
ist speziell konfiguriert, um zu bewirken, daß die Schalter deren Zustände ändern, wenn
ein vorab festgelegtes Vakuumsignal wahrgenommen worden ist. Diese
Funktion wird durch die geeignete Konfiguration des Verriegelungsstiftes 32 in
Verbindung mit der Kalibrierfeder 62 durchgeführt (Natürlich werden
weitere Faktoren, wie zum Beispiel Membrangröße, Klemmringgestaltung etc.,
den Betrieb des Schalterdruckmessers 10 beeinflussen. All diese
Elemente müssen
geeignet zusammenwirken, um die gewünschte Funktion zu erreichen.)
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Unter
nochmaliger Bezugnahme auf 4 ist ersichtlich,
daß eine
gewisse Bewegung der Membrananordnung 60 einfach verursachen
wird, daß der Klemmring 52 entlang
des oberen Abschnitts 56 des Verriegelungsstiftes gleitet.
Bei einer gewissen Vakuumhöhe
wird sich jedoch der Klemmring 52 zu einem Punkt bewegen,
wo der obere Abschnitt 56 des Verriegelungsstiftes nicht
länger
in der Klemmringöffnung 58 enthalten
ist.
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Unter
Bezugnahme auf die 5 ist der untere Abschnitt des
Schalterdruckmessers 10 in seinen festgelegten Zustand
gezeigt. Dies stellt die Situation dar, in der der Schalterdruckmesser
Vakuumsignale in seiner inneren Kammer 64 wahrgenommen hat,
die sich oberhalb der vorab festgelegten Höhe befanden. Speziell ist der
Klemmring 52 zu einer Position bewegt worden, wo der obere
Abschnitt 56 des Verriegelungsstiftes nicht länger in
der Klemmringöffnung 58 enthalten
ist. Wenn der Verriegelungsstift 32 nicht länger in
der Klemmringöffnung 58 enthalten
ist, zwingt die Rückstellfeder 40 den
Verriegelungsstift aus der Ausrichtung mit der Klemmringöffnung 58. Dies
bewegt den Verriegelungsstift 32 in Kontaktbeziehung mit
einer Anzahl von verschiedenen Elementen, die den Klemmring 52 einschließen. Demzufolge kann
sich der Klemmring 52 nicht länger in Richtung auf den Rückstellzustand
zurückbewegen.
Zusätzlich hat
der Hebelabschnitt 76 des Verriegelungsstiftes 32 nun
den Hebelabschnitt 78 des Blattkontakts der Schalteranordnung 70 eingegriffen.
Diese Bewegung bewirkt, daß der
Basiskontakt 72 und der Blattkontakt 74 miteinander
elektrisch verbunden werden. Da diese zwei Elemente den elektrischen
Schaltabschnitt des Verriegelungsdruckmessers 10 bilden,
entspricht dies dem Schließen
eines elektrischen Schalters, wenn die vorab festgelegte Vakuumhöhe erreicht worden
ist.
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Wenn
der Schalterdruckmesser 10 den festgelegten Zustand erreicht
hat, muß die
Vorrichtung körperlich
zurückgestellt
werden, damit sie in ihren Rückstellzustand
zurückkehrt.
Dieser Vorgang wird durch Niederdrücken des flexiblen Rückstelldeckels 38 erreicht,
wodurch bewirkt wird, daß der
flache Abschnitt der Rückstellabdeckung 38 mit
dem Verriegelungsstift 32 wechselwirkt. Diese Wechselwirkung wird
verursachen, daß sich
der Verriegelungsstift 32 in gerader Linie mit der Klemmringöffnung 58 zurückbewegt.
Wenn der Verriegelungsstift 32 wieder mit der Klemmringöffnung 58 fluchtet,
zwingt die Kalibrierfeder 62 die Membrananordnung 60 zu
ihrer Rückstellposition
zurück.
Dies bewirkt auch, daß der Blattkontakt 74 und
der Basiskontakt 72 voneinander getrennt werden, wodurch
somit der elektrische Schalterabschnitt des Schalterdruckmessers 10 geöffnet wird.
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Wie
vorangehend erwähnt
wurde, kann die Schalteranordnung 70 gemäß der vorliegenden
Erfindung in entweder einer normalerweise offenen oder normalerweise
geschlossenen Konfiguration konfiguriert werden. Die vorangehende
Diskussion bezog sich allgemein auf die normalerweise offene Konfiguration,
wie sie in den 4–8 gezeigt
ist. Unter Bezugnahme auf 9 ist dort
eine Schalteranordnung 70 in ihrer normalerweise geschlossenen Konfiguration
gezeigt. Diese alternative Schalteranordnung 70 ist auch
als eine alternative Konfiguration in der auseinandergezogenen Ansicht
von 3 gezeigt. Diese alternative Schalteranordnung 70 enthält einen
Basiskontakt 72, Blattkontakt 74 und einen Hebelabschnitt 78 des
Blattkontakts. In der normalerweise geschlossenen Konfiguration
ist jedoch der Ansatz 80 als Teil des Basiskontakts 72 enthalten. Bei
Montage in dem Sockel 14 wird der Ansatz 80 so konfiguriert,
daß er
sich über
dem Hebelabschnitt 78 des Blattkontakts erstreckt. Während eines
normalen Zustands werden diese zwei Elemente in Kontakt miteinander
sein. Wenn der Schalterdruckmesser 80 seinen festgelegten
Zustand erreicht, wird nachfolgend der Hebelabschnitt 76 den
Hebelabschnitt 78 des Blattkontakts vom Ansatz 80 weg
zwingen. Da der Hebelabschnitt 78 des Blattkontakts und
der Ansatz 80 den elektrischen Schaltabschnitt der Schalteranordnung 70 bilden,
bewirkt diese Bewegung, daß der
Schalter öffnet.
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Egal
ob in der normalerweise offenen oder normalerweise geschlossenen
Konfiguration, enthält die
Schalteranordnung 70 ein Paar Verbindungsstifte 92 an
einem Ende. Diese Verbindungsstifte sind derart konfiguriert, daß sie sich
zu einem Steckerabschnitt 94 des Schalterdruckmessers 10 erstrecken. Die
Verbindungsstifte 92 können
dann an einem elektrischen Stecker (nicht gezeigt) zum Wegführen des Schaltsignals
vom Schalterdruckmesser 10 angebracht werden.
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Unter
Bezugnahme auf 5 wird die Kalibrierfeder 62,
wenn der Luftfilter schmutzig wird, was Luftströmung durch das Lufteinlaßsystem
weiter reduziert, allmählich
zunehmend komprimiert. Die Komprimierung der Kalibrierfeder 62 bewirkt,
daß der Einstellbecher 54 näher zum
Anschlußteil 20 gezogen
wird, bis sich das obere Ende des Verriegelungsstiftes 32 nicht
länger
in die zentrale Öffnung 58 des Klemmrings 52 erstreckt.
Wie in 5 dargestellt ist, erstreckt sich dann das obere
Ende 56 des Verriegelungsstiftes 32 nicht länger durch
die zentrale Öffnung 58 des
Klemmrings 52. Statt dessen wird das obere Ende 56 des
Verriegelungsstiftes zu einer neuen Position bewegt, die nicht länger mit
der Öffnung 58 fluchtet.
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Nun
auf die 10 und 11 bezugnehmend,
ist dort ein Schalterdruckmesser gezeigt, der nicht die vorliegende
Erfindung verkörpert.
Diese Ausführungsform ähnelt der
vorangehend diskutierten, ist jedoch gestaltet, um anders zu arbeiten.
Das heißt,
daß diese
Ausführungsform
von Schalterdruckmesser ein erstes Signal erzeugt, wenn sich der gemessene
Vakuumwert unterhalb eines vorab festgelegten Wertes befindet, und
ein zweites Signal erzeugt, wenn sich der gemessene Vakuumwert oberhalb
eines vorab festgelegten Wertes befindet. Jedes Mal wenn die Maschine
abgeschaltet wird und das Vakuumsignal nicht länger existiert, wird jedoch
der Druckmesser zu seinem ursprünglichen
Zustand zurückgebracht
und wird das erste Signal wieder erzeugt. Alternativ gesagt, weist
der Druckmesser gemäß dieser
alternativen Ausführungsform
keine Verriegelungs- oder manuelle Rückstelleinrichtung auf.
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Unter
besonderer Bezugnahme auf die 10 und 11 enthält der Schalterdruckmesser 10 das
Gehäuse 12 und
den Sockel 14. Der Schalterdruckmesser 10 enthält ferner
einen Eingang 16, der zum Anschließen an das Motorlufteinlaßsystem
konfiguriert ist. Der Schalterdruckmesser 10 weist auch eine
Becheranordnung auf, die der oben erörterten ähnelt. Das heißt, daß in dem
Schalterdruckmesser 10 ein Einstellbecher 54,
eine Membran 30 und Klemmring 98 angeordnet sind.
Es gibt dort auch eine Kalibrierfeder 62 zum Vorspannen
der Membrananordnung 60 weg vom Gehäuse 12. Durch Vergleich
von 10 mit 4 ist ersichtlich, daß diese alternativen
Ausführungsform
der Verriegelungsstift 32 weggelassen wurde. Da diese Ausführungsform keine
Verriegelungs- oder manuelle Rückstelleinrichtung
enthält,
wird der Verriegelungsstift 32 nicht länger benötigt. Demzufolge ist auch der
Klemmring 98 anders konfiguriert.
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Der
Sockel 14 weist wiederum eine daran angebrachte Schalteranordnung 100 auf.
In dieser Ausführungsform
von Schalterdruckmesser sind der Klemmring 98 und die Schalteranordnung 100 speziell
gestaltet, um miteinander zusammenzuwirken und die gewünschten
elektrischen Schaltsignale zu liefern.
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Unter
Bezugnahme auf 12 ist dort eine perspektivische
Ansicht der Schalteranordnung 100 gezeigt. Die Schalteranordnung 100 enthält wiederum
ein Basiskontaktteil 102 und ein Blattkontaktteil 104.
Sowohl das Basiskontaktteil 102 als auch das Blattkontaktteil 104 sind
zur Befestigung am Sockel 14 gestaltet, während sie
auch für
die geeigneten elektrischen Schaltfunktionen sorgen. Die Schalteranordnung 100 enthält ferner
ein Blattfederteil 106, das mit dem Blattkontakt 104 verbunden
ist.
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Zur
Durchführung
der Befestigung am Sockel 14 enthält sowohl das Basiskontaktteil 102 als auch
das Blattkontaktteil 104 Einstelllöcher 108 und Befestigungsnasen 110.
Wie oben erörtert
wurde, sind diese Einstelllöcher 108 und
Befestigungsnasen 110 derart konfiguriert, daß sie mit
Einstellstiften 86 bzw. Befestigungsstiften 88 des
Sockels 14 wechselwirken. Wie gezeigt ist, enthält das Basiskontaktteil 102 eine
ansteigende Konfiguration, die gestaltet ist, um der Kontur des
Sockels 14 zu folgen. Unter Bezugnahme auf die 13 und 14 ist
diese Beziehung teilweise im Querschnitt gezeigt.
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Wie
unter Bezugnahme auf die Figuren zu sehen ist, zeigt die 10 den
Klemmring 98 in einer ersten Position, während 11 den
Klemmring 98 in einer zweiten Position zeigt. Die in 10 gezeigte Position
ist die Anfangsposition oder Position, in der sich der Klemmring
befindet, wenn kein Vakuumsignal vorhanden ist. Wenn ein Vakuumsignal
an dem Eingang 16 anliegt, wird die innere Kammer 64 auch diesem
Vakuumsignal ausgesetzt sein. Zu Beginn wird dies keine wesentliche
Wirkung auf den Schalterdruckmesser 10 haben. Wie oben
erörtert
wurde, ist die innere Kammer 64 durch die Membran 30 und die
Membrananordnung 60 abgedichtet. Somit wird ein in der
inneren Kammer 64 vorhandenes Vakuumsignal eine Kraft auf
die Membran 30 und die Membrananordnung 60 erzeugen.
Diese Kraft liegt an der Kalibrierfeder 62 an und wird
in gewissem Maße
eine Bewegung der Membrananordnung 60 erzeugen. Die Kalibrierfeder 62 ist
derart konfiguriert, daß sie eine
Bewegung bei einer vorab festgelegten Vakuumsignalhöhe ermöglicht.
(Es versteht sich, daß die Kalibrierfeder 62 in
Verbindung mit der Konfiguration der Membran 30 und Membrananordnung 60 arbeitet und
diese Elemente gemeinsam dieses gewünschte Ergebnis erzeugen.)
Wenn diese vorab festgelegte Vakuumsignalhöhe erreicht ist, werden die
Membrananordnung 60 und speziell der Klemmring 98 zu
der in 11 gezeigten Position bewegt.
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Unter
nochmaliger Bezugnahme auf die 13 und 14 ist
der Klemmring 98 sowohl in seiner Anfangsposition (13)
als auch seiner zweiten Position (14) gezeigt.
Die Bewegung des Klemmrings 98 weist eine zugehörige Wirkung auf
die Schalteranordnung 100 auf. Wenn sich der Klemmring 98 in
seiner ersten oder Anfangsposition befindet, spannt die Kalibrierfeder 62 einen
sich erstreckenden Rand 112 des Klemmrings 98 zum
Kontaktieren der Blattfeder 106 vor. Dies bewirkt, daß die Blattfeder 106 einen
Schaltstift 114 kontaktiert, der mit dem Basiskontaktteil 102 elektrisch
verbunden ist. Die Blattfeder 106 ist wiederum an dem Blattkontaktteil 104 (in
den 13 und 14 nicht
gezeigt) angebracht, wodurch somit eine elektrische Verbindung zwischen
dem Basiskontaktteil 102 und dem Blattkontaktteil 104 hergestellt
wird.
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Wenn
der Klemmring 98 zu seiner zweiten Position bewegt wird,
kontaktiert alternativ der Ansatz 112 nicht länger die
Blattfeder 106. Ferner existiert nicht länger ein
Kontakt zwischen dem Schalterstift 114 und der Blattfeder 106.
Somit besteht nicht länger
eine elektrische Verbindung zwischen dem Basiskontaktteil 102 und
dem Blattkontaktteil 104.
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Unter
nochmaliger Bezugnahme auf 12 weist
sowohl das Basiskontaktteil 102 als auch das Blattkontaktteil 104 sich
erstreckende Verbindungsstifte 92 auf, die derart konfiguriert
sind, daß sie
sich teilweise aus dem Sockel 14 heraus erstrecken. Somit
können
diese Verbindungsstifte 92 mit anderen Elementen elektrisch
verbunden werden.
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Wie
oben skizziert wurde, erzeugt diese zweite Ausführungsform eine Version des
Schalterdruckmessers 10 ohne Verriegelung. Es sind viele identische
Konzepte zwischen dieser Ausführungsform
und der beschriebenen ersten Ausführungsform gezeigt. Jedoch
existieren alle Elemente, die für
zugehörige
Verriegelung und manuelle Rückstellung sorgen,
nicht.
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Nunmehr
auf 15 bezugnehmend, ist dort eine
zusätzliche
Modifikation der vorliegenden Erfindung gezeigt, die für eine zusätzliche
optische Anzeige sorgt. Genauer gesagt ist der Schalterdruckmesser 10 leicht
modifiziert worden, damit er für
eine optische Anzeige, daß die
vorab festgelegte Vakuumhöhe
erreicht worden ist, sorgt. Diese optische Anzeige liegt zusätzlich zum
elektrischen Signal vor, das bereitgestellt wird. In diesem Fall
ist das Gehäuse 12 leicht
modifiziert worden, damit es ein Beobachtungsfenster 102 enthält. Dieses
Beobachtungsfenster enthält
einen durchsichtigen Abschnitt im Gehäuse, durch den Teile der inneren
Struktur zu sehen sind.
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Zusätzlich ist
der Einstellbecher 54 leicht abgeändert worden, so daß er einen
Anzeigeansatz 122 enthält.
Der Anzeigeansatz 122 ist speziell konfiguriert, damit
er nicht die Membran 30 stört, während er auch in unmittelbarer
Nähe zur
inneren Wand 154 des Gehäuses 12 angeordnet
ist. In 15(B) ist der Schalterdruckmesser 10 in
seiner festgelegten Position gezeigt, so daß sich die Membrananordnung 60 zu
einem oberen Ort im Gehäuse 12 erstreckt.
In diesem oberen Ort ist der Anzeigeansatz 122 unmittelbar
benachbart zum Beobachtungsfenster 120 positioniert. Durch
Herstellung des Bechers 54 in der Form, daß der Anzeigeansatz 122 eine
wahrnehmbare Farbe ist, wird dieser Anzeigeansatz für den Benutzer
leicht ersichtlich sein. Dies liefert die gewünschte optische Anzeige zusätzlich zu
den früher erörterten
elektrischen Signalanzeigen. Vorzugsweise wäre der Anzeigeansatz 122 leuchtend
gefärbt, Rot,
Orange, Fluoreszenzgrün
oder irgendeine andere äußerst sichtbare
Farbe einschließend.