-
Diese
Erfindung betrifft allgemein elektrische Schalter und insbesondere
Schalter, bei denen Federscheibenelemente verwendet werden, welche sich
zwischen entgegengesetzt gewölbten,
konvexen und konkaven Konfigurationen bewegen und welche beim Auftreten
ausgewählter
Bedingungen, beispielsweise des Fluiddrucks, betätigt werden.
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Herkömmliche
auf Bedingungen ansprechende Schalter weisen einen Kontaktarm auf,
der zwischen einer ersten und einer zweiten Schalterposition beweglich
ist, wobei er zu einer Schalterposition vorgespannt ist. Ein schalenförmiges Schnappscheibenelement,
das zwischen entgegengesetzt gewölbten
konvexen und konkaven Konfigurationen beweglich ist, ist bereitgestellt,
um den Kontaktarm, ansprechend auf das Auftreten ausgewählter Temperatur-
oder Druckbedingungen in einer überwachten Zone,
in die andere Schalterposition zu bewegen, wodurch, ansprechend
auf diese Bedingungen, ausgewählte
Steuerfunktionen ausgeführt
werden. Ein Beispiel eines Schalters dieses Typs ist in US-A-4 581
509, das auf den Erwerber der vorliegenden Erfindung übertragen
wurde, dargestellt und beschrieben.
-
Dieser
Schaltertyp wird nun, abgesehen von anderen Anwendungen, in Kraftfahrzeugumgebungen,
wie Klimaanlagen-Kompressorsystemen, weit verbreitet verwendet.
Beispielsweise besteht in einem solchen System ein Bedarf daran,
einen Schalter bereitzustellen, um das System vor einem übermäßig hohen
Druck zu schützen.
Zusätzlich
besteht ein Bedarf daran, einen Schalter bereitzustellen, um das
System vor einem Verlust der Freon- und Schmiermittelbeschickung
und einer sich daraus ergebenden Beschädigung des Kompressors zu schützen. Beide
Schalter sind typischerweise in dem Kompressorgehäuse montiert
und überwachen
die Hochdruckseite des Systems. Ein Schalter mit zwei Funktionen
ist in US-A-4 757 165, das auch auf den Erwerber der vorliegenden
Erfindung übertragen
wurde, dargestellt und beschrieben, und er bietet Schutz vor einem
zu hohen sowie einem zu kleinen Druck. Beim letztgenannten Patent
ist ein normalerweise offener elektrischer Schalter angrenzend an
eine erste und eine zweite Scheibe, die vertikal ausgerichtet sind,
angebracht, wobei die Scheiben dafür ausgelegt sind, sich beim
Auftreten ausgewählter
Bedingungen von einer gewölbten
Konfiguration zu einer entgegengesetzt gewölbten Konfiguration zu bewegen.
Die erste Scheibe ist an einem ersten Scheibensitz angeordnet und
weist eine normalerweise konkave Oberflächenkonfiguration auf, die
dem Schalter zugewandt ist. Die erste Scheibe weist eine zentral angeordnete Öffnung auf,
durch die sich ein Bewegungsübertragungsstift
zwischen einem beweglichen Kontaktarm des elektrischen Schalters
und der zweiten Scheibe, die auf einem zweiten Scheibensitz angeordnet
ist, erstreckt. Die zweite Scheibe weist eine normalerweise konvexe
Oberflächenkonfiguration auf,
die dem Schalter zugewandt ist und an einem Druck-Kraft-Wandler
angebracht ist, der dafür
eingerichtet ist, die zweite Scheibe zu einer Reaktionsfläche auf
einem schwimmenden Ring, der zwischen den beiden Scheiben angeordnet
ist, zu bewegen. Die erste Scheibe ist dafür eingerichtet, ihre Krümmung umzukehren,
nachdem sie zunehmenden Drücken
eines ausgewählten
ersten Pegels ausgesetzt wurde, um den Schalter zu betätigen, und
die zweite Scheibe ist dafür
eingerichtet, ihre Krümmung
umzukehren, nachdem sie zunehmenden Drücken eines ausgewählten höheren Pegels
ausgesetzt wurde, um die Betätigung
des Schalters aufzuheben.
-
Eine
andere Funktion, die vom Druckpegel der hohen Seite der Klimaanlage
abhängt,
ist die Betätigung
eines Gebläses
bei Drücken
oberhalb eines bestimmten Pegels. Die Funktion der Betätigung des Gebläses und
der Schutz vor hohen und niedrigen Drücken sind in dem in 1 dargestellten
Schalter aus dem Stand der Technik, in dem eine erste Scheibeneinrichtung 12,
die einen ersten Stapel 14 mehrerer Scheiben aufweist,
auf einem beweglichen ersten Scheibensitzelement 16 montiert
ist, das eine zentral angeordnete Öffnung aufweist, kombiniert.
Ein erster Bewegungsübertragungsstift 18 erstreckt
sich durch die Öffnung
von dem Scheibenstapel und ist dafür eingerichtet, in einen ersten
beweglichen Kontaktarm 20 einzugreifen, der durch einen
zweiten röhrenförmigen Bewegungsübertragungsstift 22 in
Eingriff und außer
Eingriff mit einem zweiten beweglichen Kontaktarm 21 eines
Gebläsebetätigungsschalters
beweglich ist, wobei die normalerweise konkave Seite der Scheiben 14 dem
ersten beweglichen Kontaktarm 20 zugewandt ist. Eine zweite
Scheibeneinrichtung 24 mit einem zweiten Scheibenstapel 26 ist
auf einer Seite 28 eines zweiten beweglichen Scheibensitzelements 30 angebracht,
das auch eine zentral angeordnete Öffnung aufweist, durch die
sich der erste und der zweite Bewegungsübertragungsstift erstrecken.
Der zweite Bewegungsübertragungsstift 22 erstreckt
sich zwischen dem zweiten Scheibenstapel 26 und ist dafür eingerichtet,
in einen dritten beweglichen Kontaktarm 32 eines Kompressorbetätigungsschalters
einzugreifen, wobei die normalerweise konkave Seite der Scheiben 26 dem
dritten beweglichen Kontaktarm zugewandt ist. Der dritte bewegliche Kontaktarm 32 ist
in und außer
Eingriff mit einem vierten beweglichen Kontaktarm 34 beweglich.
Eine dritte Scheibeneinrichtung 36, die eine einzige Scheibe 38 aufweist,
ist an einem dritten unbeweglichen Scheibensitzelement 40 angebracht,
das in Eingriff mit einer Seite des zweiten beweglichen Scheibensitzelements 30 steht,
welches dem zweiten Scheibenstapel entgegengesetzt ist, wobei die
normalerweise konkave Seite der einzelnen Scheibe 38 dem
dritten und dem vierten Kontaktarm zugewandt ist. Das zweite bewegliche
Scheibensitzelement 30 ist mit einem Bewegungsübertragungsabschnitt 42 versehen, der
in und außer
Eingriff mit dem vierten beweglichen Kontaktarm 34 beweglich
ist.
-
Wenn
der Systemdruck auf einen ersten Pegel ansteigt, schnappt die dritte
Scheibeneinrichtung 36 infolge der durch eine Membran (nicht
dargestellt), die erste Scheibeneinrichtung 12, das erste
Scheibensitzelement 16, die zweite Scheibeneinrichtung 24 und
das zweite Scheibensitzelement 30 übertragenen Kraft, wodurch
ermöglicht
wird, dass die Bewegungsübertragungsfläche 42 des
zweiten Scheibensitzelements den vierten beweglichen Kontaktarm 34 in
elektrischen Eingriff mit dem dritten beweglichen Kontaktarm 32 bewegt,
um den Kompressor zu betätigen,
wie durch unterbrochene Linien 44 angegeben ist. Das Bewegungsübertragungselement 18 wird
gleichzeitig nach unten bewegt, so dass es eng an den beweglichen
Arm 20 angrenzt, wie durch die unterbrochene Linie 46 dargestellt
ist. Eine weitere Erhöhung
des Systemdrucks (Drucks auf der hohen Seite) führt dazu, dass die erste Scheibeneinrichtung 12 schnappt,
wodurch bewirkt wird, dass das erste Bewegungsübertragungselement 18 den
ersten beweglichen Arm 20 in Eingriff mit dem zweiten beweglichen
Kontaktarm 21 vorspannt, um die Gebläseschaltung zu betätigen, wie
durch unterbrochene Linien 48 dargestellt ist. Eine Erhöhung des
Systemdrucks auf einen dritten höheren
Pegel bewirkt, dass die zweite Scheibeneinrichtung 24 schnappt,
so dass das zweite Bewegungsübertragungselement 22 den
dritten beweglichen Kontaktarm 32 außer elektrischem Eingriff mit
dem vierten beweglichen Kontaktarm 34 bewegt, wodurch die
Betätigung
des Kompressors aufgehoben wird, wie durch unterbrochene Linien 50 angegeben
ist.
-
Diese
letztgenannte Vorrichtung weist, wenngleich sie ein wünschenswertes
Merkmal bereitstellt, das in der Kombination der Steuerung der Betätigung des
Kompressors und des Gebläses
in einer einzigen Vorrichtung besteht, mehrere Beschränkungen
auf. Eine solche Beschränkung
betrifft die Paare beweglicher Kontaktarme. Das Einrücken und Ausrücken elektrischer
Kontakte, die an den jeweiligen beweglichen Kontaktarmen angebracht
sind, welche sich in die gleiche Richtung bewegen, um die jeweiligen
elektrischen Schaltungen einzuschalten und auszuschalten, führt zu einem
geringen oder keinem Wischen von Kontakten bei einem verhältnismäßig niedrigen
Niveau der Kontaktkraft zwischen diesen elektrischen Kontakten,
welche gewöhnlich
von Vorrichtung zu Vorrichtung inkonsistent ist. Eine andere Beschränkung betrifft
die Einrichtungen, die verwendet werden, um die erforderlichen Kraftniveaus zum
Betätigen
der Schalter bereitzustellen. Das heißt, dass zum Erreichen der
erforderlichen Kraftniveaus mehrere Scheiben übereinander gestapelt werden,
um sowohl das Gebläse
auszulösen
als auch das Ausschalten der Kompressorfunktionen bei hohen Drücken zu
bewirken. Es müssen
spezielle Vorsichtsmaßnahmen
ergriffen werden, wenn gestapelte Scheiben verwendet werden, um
ein Kaltschweißen
der Scheiben aneinander zu verhindern und die Reibung zwischen benachbarten
Scheiben zu minimieren.
-
In
US-A-4 853 504 ist ein druckempfindlicher elektrischer Schalter
vorgestellt, der zwei Paare elektrischer Kontakte aufweist, die
durch mehrere Schnappscheiben betätigt werden.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten
druckempfindlichen elektrischen Schalter bereitzustellen, bei dem eine
Schnappscheibe verwendet wird, wodurch die vorstehend erwähnten Beschränkungen
des Stands der Technik überwunden
werden.
-
Eine
andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen solchen Schalter
bereitzustellen, bei dem das Einrücken und Ausrücken von
Kontakten mit einem Wischen zwischen den Oberflächen der ein Paar bildenden
Kontakte bewirkt wird, um Oxidschichten an den Oberflächen der
Kontakte zu durchbrechen.
-
Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen solchen Schalter
bereitzustellen, der eine vorhersehbare, konsistente Kontaktkraft
zwischen ein Paar bildenden elektrischen Kontakten aufweist.
-
Kurz
gesagt, hat gemäß der Erfindung
ein Fluiddruckschalter eine flexible Membran, um zwischen dem Fluiddruck
und einem Schaltmechanismus durch einen beweglichen Druck-Kraft-Wandler zu
vermitteln. Der Wandler greift in eine erste Schnappscheibe ein,
deren normalerweise konkave Fläche
einem zugeordneten beweglichen Kontaktarm zugewandt ist, wobei die
Scheibe auf einer Seite eines ersten beweglichen Tragelements angebracht ist,
und wobei eine zweite Schnappscheibe, deren normalerweise konvexe
Fläche
einem zugeordneten beweglichen Kontaktarm zugewandt ist, auf der
entgegengesetzten Seite des ersten beweglichen Tragelements und
in Eingriff mit einer Verstärkerfläche an einem
zweiten beweglichen Tragelement angebracht ist. Eine dritte Schnappscheibe,
deren normalerweise konkave Fläche
einem zugeordneten beweglichen Kontaktarm zugewandt ist, ist auf
der entgegengesetzten Seite des zweiten beweglichen Tragelements angeordnet.
Ein erster Bewegungsübertragungsstift erstreckt
sich zwischen der ersten Scheibe und einem ersten beweglichen Kontaktarm
eines Gebläsebetätigungsschalters.
Der erste Bewegungsübertragungsstift
erstreckt sich durch Öffnungen
im ersten beweglichen Tragelement und der zweiten Scheibe und ist
durch die Bohrung eines zweiten röhrenförmigen Bewegungsübertragungsstifts
gleitfähig
aufgenommen. Der erste bewegliche Kontaktarm bewegt sich in und
außer
Eingriff mit einem ortsfesten Kontakt. Der zweite Bewegungsübertragungsstift
erstreckt sich zwischen der zweiten Scheibe und dem zweiten beweglichen
Kontaktarm eines Kompressorbetätigungsschalters
durch eine Öffnung
im zweiten beweglichen Träger.
Der zweite bewegliche Kontaktarm bewegt sich in und außer elektrischem
Eingriff mit einem ortsfesten Kontakt. Wenn der Systemdruck bis
auf einen ersten minimalen Pegel ansteigt, schnappt die dritte Scheibe
in eine konvexe Konfiguration, die den beweglichen Kontaktarmen
zugewandt ist, wodurch ermöglicht
wird, dass sich der erste und der zweite bewegliche Träger zu den
beweglichen Kontaktarmen bewegen, wobei das zweite Bewegungsübertragungselement
den zweiten beweglichen Kontaktarm in Eingriff mit seinem zugeordneten ortsfesten
Kontakt vorspannt, wodurch die Kompressorschaltung betätigt wird.
Wenn ein zweiter höherer Systemdruckpegel
erreicht wird, schnappt die erste Scheibe in eine konvexe Konfiguration,
die den beweglichen Kontaktarmen zugewandt ist, und überträgt eine
Bewegung durch den ersten Bewegungsübertragungsstift, um den ersten
beweglichen Kontaktarm in Eingriff mit seinem zugeordneten ortsfesten
Kontakt vorzuspannen und den Gebläsebetätigungsschalter zu schließen. Falls
der Systemdruckpegel einen dritten maximalen Pegel erreicht, schnappt
die zweite Scheibe in eine konkave Konfiguration, die den beweglichen
Kontaktarmen zugewandt ist, wodurch ermöglicht wird, dass sich der zweite
bewegliche Träger
und der zweite Bewegungsübertragungsstift
unter dem Einfluss der Federwirkung des zweiten beweglichen Arms
zurückbewegen,
um den Kompressorbetätigungsschalter
auszuschalten.
-
Gemäß einem
Merkmal der Erfindung bewegen sich beide beweglichen Kontaktarme
in und außer
Eingriff mit ortsfesten Kontakten, wodurch eine Wischwirkung bereitgestellt
wird, um jegliche Oxidschichten zu durchbrechen, welche sich leicht
an den Kontaktflächen
aufbauen. Eine konsistente hohe Kontaktkraft wird durch die Kraftverstärkungsflächen des
Druck-Kraft-Wandlers und am zweiten beweglichen Tragelement erhalten.
-
Gemäß einer
alternativen Ausführungsform der
Erfindung kombiniert eine vereinfachte Version des Schalters den
Gebläsebetätigungsschalter
und den Hochdruck-Unterbrechungsschalter, worin der zweite Träger ortsfest
ist und die dritte Scheibe fortgelassen ist.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
-
Andere
Aufgaben, Vorteile und Einzelheiten des druckempfindlichen Schalters
gemäß dieser
Erfindung erscheinen in der folgenden detaillierten Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug auf die
Zeichnung nimmt.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
teilweise schematische Schnittansicht eines Abschnitts eines druckempfindlichen elektrischen
Schalters aus dem Stand der Technik, welcher das Betätigen zweier
diskreter elektrischer Schaltungen steuert,
-
2 eine
Schnittansicht eines druckempfindlichen elektrischen Schalters,
der gemäß einer ersten
Ausführungsform
der Erfindung hergestellt ist, und
-
3 eine
Schnittansicht eines druckempfindlichen elektrischen Schalters,
der gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung hergestellt ist.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Mit
Bezug auf 2 sei bemerkt, dass ein gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung hergesellter Fluiddruckschalter 100 ein Gehäuseelement 112 mit
einem Fluidkopplungsabschnitt 112a zum Anbringen an einer
zu überwachenden
Fluiddruckquelle aufweist. Das Gehäuseelement 112 weist
eine in einer Wand 112c ausgebildete Öffnung 112b auf, wodurch
das Eintreten von Fluid in eine Druckkammer 112d in herkömmlicher
Weise ermöglicht
wird. Das distale Ende 112e einer Seitenwand 112f des
Gehäuseelements 112 ist,
beispielsweise durch Quetschen, an einem sich radial erstreckenden
Flansch 114a einer Basis 114 angebracht. Die Basis 114 definiert
eine Schalterkammer 114b, in der ein erster elektrischer
Schalter 116 bzw. ein zweiter elektrischer Schalter 118 untergebracht
sind. Der erste Schalter 116 weist einen ersten beweglichen Kontaktarm 116a auf,
der freitragend am Anschluss 116b angebracht ist und einen
beweglichen Kontakt 116c trägt, der für eine Bewegung in Eingriff
mit einem ortsfesten Kontakt 116d, der am Anschluss 116e angebracht
ist, und außer
Eingriff mit diesem ausgelegt ist. Der zweite Schalter 118 weist
einen zweiten beweglichen Kontaktarm 118a auf, der freitragend am
Anschluss 118b angebracht ist und einen beweglichen Kontakt 118c trägt, der
für eine
Bewegung in Eingriff mit einem ortsfesten Kontakt 118d, der
am Anschluss 118e angebracht ist, und außer Eingriff
mit diesem ausgelegt ist.
-
Eine
erste Scheibeneinrichtung 120 weist eine Schnappscheibe 120a auf,
die auf einer ersten Seite eines ersten beweglichen Scheibenträgers 122 am
Scheibensitz 120b befestigt ist. Die Schnappscheibe 120a ist
zwischen entgegengesetzt gewölbten
konkaven und konvexen Konfigurationen mit einer normalerweise konkaven
Fläche,
die (wie dargestellt) einem zugeordneten beweglichen Kontaktarm 116a des
ersten elektrischen Schalters 116 zugewandt ist, beweglich.
Ein erster Bewegungsübertragungsstift 120c,
der aus einem geeigneten Material, wie Keramik, besteht, erstreckt
sich von der Scheibe 120a durch ein Öffnungsloch 122a des
beweglichen Scheibenträgers 122 und
durch Öffnungen
in einer zweiten Scheibeneinrichtung 124 zum beweglichen Kontaktarm 116a und
zum beweglichen Schalterarm 118a, wie erörtert wird.
Die zweite Scheibeneinrichtung 124 weist eine Schnappscheibe 124a auf,
die am Scheibensitz 124b auf einer zweiten Seite des ersten
beweglichen Scheibenträgers 122 entgegengesetzt
zur Anbringungsscheibe 120a der ersten Seite angebracht
ist. Die Schnappscheibe 124a ist zwischen entgegengesetzt
gewölbten
konkaven und konvexen Konfigurationen mit einer normalerweise konvexen
Fläche,
die (wie dargestellt) einem zugeordneten beweglichen Kontaktarm 118a zugewandt ist,
beweglich. Die Scheibe 124a ist mit einem zentral angeordneten Öffnungsloch 124d versehen,
das den Bewegungsübertragungsstift 120c aufnimmt.
Ein zweiter beweglicher Scheibenträger 126 ist auf der fern
vom ersten Scheibenträger 122 befindlichen
Seite der Scheibe 124a angeordnet. Der zweite bewegliche
Scheibenträger 126 weist
einen ringförmigen Reaktionsring 126a,
der dafür
eingerichtet ist, in die Scheibe 124a einzugreifen, und
eine zentral angeordnete Öffnung
mit einer Bewegungsübertragungsstift-Hülse 126b,
die sich davon abwärts
von der Scheibe 124a fort erstreckt, auf. Ein zweiter Bewegungsübertragungsstift 124c in
Form eines Röhrchens,
der aus einem geeigneten Material, wie Keramik, besteht, ist in
der Hülse 124b gleitfähig angeordnet
und erstreckt sich zwischen der Scheibe 124a und dem zweiten
beweglichen Kontaktarm 118a. Der Bewegungsübertragungsstift 120c ist
gleitfähig
innerhalb des röhrenförmigen Bewegungsübertragungsstifts 124c angeordnet,
wobei die jeweiligen Stifte unabhängig voneinander beweglich
sind.
-
Eine
dritte Scheibeneinrichtung 128 weist eine Schnappscheibe 128a auf,
die an einem festen Scheibensitz 128b angebracht ist. Die
Schnappscheibe 128a ist zwischen entgegengesetzt gewölbten konkaven
und konvexen Konfigurationen, wobei eine normalerweise konkave Fläche (wie
dargestellt) einem zugeordneten beweglichen Kontaktarm 118a zugewandt
ist, beweglich. Der feste Scheibensitz 128b ist in einer
unteren Wand eines schalenförmigen
festen Tragelements 130 mit einer Seitenwand 130b und
einem Öffnungsloch 130a in
der unteren Wand zum gleitfähigen
Aufnehmen der Hülse 124b versehen.
Eine ringförmige
Unterlegscheibe 132 ist am distalen freien Ende der Seitenwand 130b angeordnet.
Das schalenförmige
Tragelement 130 und die Unterlegscheibe 132 bilden
eine feste, starre Umhüllung,
welche die beweglichen Träger
und Scheiben aufnimmt. Ein Druck-Kraft-Wandler 134 weist
einen Nabenabschnitt auf, der eine Druckaufnahmefläche 134a definiert,
die in einer Öffnung 132a der
Unterlegscheibe 132 aufgenommen ist. Ein Kraftausübungsring 120d ist
auf einer der Kraftausübungsfläche 134a entgegengesetzten
Seite des Wandlers 134 ausgebildet und dafür eingerichtet,
eine Kraft auf die erste Scheibeneinrichtung 120 auszuüben, die dem
Fluiddruck des in der Druckkammer 112d aufgenommenen Fluids
entspricht. Eine flexible Membran 136 dient als eine Grenzfläche zwischen
dem Fluidmedium mit dem Fluiddruck und der Scheibeneinrichtung und
Schaltern und ist auf der Unterlegscheibe 132 und der Druckaufnahmefläche 134a aufgenommen.
Eine geeignete elastomere Dichtung 138 ist zwischen der
Membran 136 auf der Unterlegscheibe 132 und einer
darüber
liegenden Fläche 112g des Gehäuses 112 angeordnet.
-
Wenn
der Druck des Systems ansteigt, wird eine Kraft durch die Membran 136 auf
den Wandler 134 ausgeübt.
Eine vorgewählte
Druckerhöhung
bewirkt, dass die Scheibe 128a schnappt, wodurch ermöglicht wird,
dass sich der Wandler 134 und die beweglichen Träger 122, 126 zusammen
mit dem Bewegungsübertragungsstift 124c bewegen,
um den Schalter 118 zu schließen, d.h. der bewegliche Kontakt 118c bewegt
sich in Eingriff mit dem ortsfesten Kontakt 118d, wobei
der Kontakt 118c auf dem ortsfesten Kontakt 118d entlangstreicht,
wenn der bewegliche Arm 118a gebogen wird. Der Schalter 118 ist
zur Verbindung mit dem Kompressor einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage
eingerichtet. Wenngleich sich der Bewegungsübertragungsstift 120c auch
zum beweglichen Arm 116a hin bewegt, überträgt er noch keine Bewegung auf
den beweglichen Arm 116a. Wenn der Fluiddruck weiter ansteigt,
schnappt die Scheibe 120a, wobei ihre Bewegung auf den
beweglichen Kontaktarm 116a übertragen wird, um den Schalter 116 zu
schließen,
wobei der bewegliche Kontakt 116c auf dem ortsfesten Kontakt 116d entlangstreicht,
wenn sich der bewegliche Arm 116a biegt. Der Schalter 116 ist
zum Anschluss an eine Gebläseschaltung
eingerichtet. Eine fortgesetzte Erhöhung des Drucks bis auf einen
vorgewählten
hohen Druckpegel bewirkt, dass die Scheibe 124a schnappt,
wodurch ermöglicht
wird, dass sich der bewegliche Kontakt 118c infolge der
normalerweise offenen Kontaktvorspannungen des beweglichen Kontaktarms 118a,
der nicht mehr eine entgegengesetzte Kraft vom Bewegungsübertragungsstift 124c empfängt, außer Eingriff
mit dem ortsfesten Kontakt 118d bewegt. Dies führt zu einer
Entspannung des Kompressors.
-
Wenn
der Fluiddruck abfällt,
werden die Kontakte in der entgegengesetzten Abfolge betätigt.
-
Eine
zweite Ausführungsform
der Erfindung ist in 3 dargestellt. Der Schalter 200 gemäß der zweiten
Ausführungsform
betätigt,
ebenso wie der Schalter 100 gemäß der ersten Ausführungsform, zwei
getrennte elektrische Schaltungen, gemäß der zweiten Ausführungsform
ist der zweite Schalter 118' jedoch
im Gegensatz zum normalerweise offenen zweiten Schalter 118 aus 2 normalerweise
geschlossen. Der Schalter 200 weist, wie gemäß der vorhergehenden
Ausführungsform,
eine erste Scheibeneinrichtung 120 bzw. eine zweite Scheibeneinrichtung 124 auf,
es ist jedoch an der unteren Wand 130c' ein ringförmiger Reaktionsring 126a ausgebildet,
der ortsfest ist. Die Hülse 130d' nimmt den zweiten
röhrenförmigen Bewegungsübertragungsstift 124c gleitfähig auf.
Das Gehäuseelement 112 wird durch
Biegen des distalen freien Endes 112e der Seitenwand 112f über den
Flansch 114a' der
Basis in der gleichen Weise wie gemäß der Ausführungsform aus 2 an
der Basis 114' befestigt.
Die anderen Elemente des Schalters 200 gleichen jenen in
der Ausführungsform
aus 2 und brauchen nicht wiederholt zu werden.
-
Wie
vorstehend in der Ausführungsform
aus 3 erwähnt
wurde, ist der zweite Schalter 118' normalerweise geschlossen. Eine
Kraft wird in der gleichen Weise wie in der Ausführungsform aus 2 durch
die Membran 136 auf den Wandler 134 ausgeübt, und
wenn der Druck auf den ersten vorgewählten Pegel ansteigt, wird
die Kraft auf die Scheiben übertragen,
wodurch bewirkt wird, dass die Scheibe 120a schnappt, wodurch
der erste Schalter 116 betätigt wird und bewirkt wird,
dass der bewegliche Kontakt 116c in Eingriff mit dem ortsfesten
Kontakt 116d gelangt. Wenn der Druck auf den vorgewählten oberen
Pegel zunimmt, schnappt die Scheibe 124a, wodurch der Schalter 118' entspannt wird und
bewirkt wird, dass sich der bewegliche Kontakt 118c außer Eingriff
mit dem ortsfesten Kontakt 118d bewegt. Wenn der Druck
abnimmt, werden die Schalter in der umgekehrten Abfolge betätigt.
-
Wenn
sie in einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage verwendet wird, ist die Kompressorschaltung
der Klimaanlage normalerweise geschlossen und die Gebläseschaltung
normalerweise offen. Demgemäß wird der
Kompressor normalerweise in Eingriff gebracht, wenn die Klimaanlage
eingeschaltet wird. Das Gebläse
wird durch den Schalter 116, unabhängig vom Schalter 118,
zyklisch ein- und ausgeschaltet. Ein fortgesetztes Erhöhen des
Drucks bis auf einen vorgewählten
Pegel bewirkt, dass die Scheibe 124a schnappt und dadurch
die Stromversorgung der Klimaanlage unterbricht.
-
Der
verbesserte Schalter gemäß der Erfindung
macht einen dritten Bewegungsübertragungsstift überflüssig, auf
den sich im Stand der Technik verlassen wird, und die Verwendung
der Kraftausübungsflächen 120d und 126a stellt
die erforderliche Kraftverstärkung
bereit, um die Verwendung einer einzigen Scheibe in jeder der Scheibeneinrichtungen zu
ermöglichen,
um vorhersehbare hohe Kraftniveaus bereitzustellen, welche die Streichbewegung der
beweglichen Kontakte 118c, 116c auf den jeweiligen
ortsfesten Kontakten 118d, 116d bereitstellen, wodurch
ein verbesserter Betrieb erzielt wird, indem Verunreinigungen, wie
beispielsweise Oxidschichten, die sich auf den Kontaktflächen leicht
bilden, durchbrochen werden.
-
Demgemäß werden
durch die Erfindung eine erste und eine zweite diskrete elektrische
Schaltung durch einen ersten und einen zweiten Schalter mit hohen
Kontaktkräften
gesteuert, um mögliche
Probleme zu umgehen, die durch Vibrationen hervorgerufen werden,
die normalerweise in Kraftfahrzeugumgebungen auftreten und die ein
gewünschtes
Wischen von Kontakten aufweisen, um durch Verunreinigungen, wie
Oxidschichten an der Oberfläche
der Kontakte, zu brechen. Ein Druck-Kraft-Wandler und Schnappscheibenanordnungen
sind zwischen einem ortsfesten Träger und einem ortsfesten Ringelement angeordnet,
wobei sich eine Fläche
des Druck-Kraft-Wandlers
durch die Öffnung
im ringförmigen
Element erstreckt. Eine flexible Membran und eine Dichtung sind über das
ringförmige
Element geklemmt, um eine streng steuerbare Druckmesseinheit bereitzustellen.
-
Es
sei bemerkt, dass, wenngleich spezielle Ausführungsformen des beschriebenen
druckempfindlichen Schalters mit einer Mehrfachschaltung gemäß der Erfindung
zur Erläuterung
der Erfindung beschrieben wurden, die Erfindung alle Modifikationen und
Entsprechungen der offenbarten Ausführungsformen einschließt, die
innerhalb des Schutzumfangs der anliegenden Ansprüche liegen.