EP0463353B1 - 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 angeschlossenen Systemen, das heißt den Verbrauchern, jeweils Druckschalter 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 Bauteile der Schalter bedingt, muß jeder Schalter einzeln justiert werden. Ferner sind viele Handlötstellen vorhanden, die eine montagefreundliche Herstellung verhindern. Ist ein Druckschalter für mehrere Verbraucher zuständig, so hat er mehrere fest eingestellte Schaltpunkte. Durch die Anordnung der den Druckschaltern nachgeschalteten Magnetventile entsteht eine Drosselwirkung, die unterschiedliche Schaltpunkte für die Verbraucher bewirkt. Ein Austausch der Druckschalter durch Sensoren würde zu keiner Verringerung des Montageaufwandes führen.
• Aus dem DE-U 7 718 250 bzw. der korrespondierenden FR-A-23 94 167 ist ein Mehrfachdrucksensor bekannt, bei dem in einem gemeinsamen Gehäuse mehrere Druckaufnehmer (15) ausgebildet sind. Jeder Druckaufnehmer ist aber wirkungsmäßig völlig voneinander getrennt. Hierbei handelt es sich um einen Druckschalter für den Anschluß an voneinander unabhängige, den einzelnen Schaltwerken zugeordneten Druckübertragungssysteme.
Vorteile der Erfindung
• Die erfindungsgemäße pneumatische Steueranlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Steueranlage besonders preisgünstig und montagefreundlich herstellbar ist. Durch die Verwendung eines als Einbauteil hergestellten 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 vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Drucksensors möglich.
Zeichnung
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Figur 1 ein Blockschaltbild der pneumatischen Schaltanlage in schematischer Darstellung und Figur 2 einen Schnitt durch einen Mehrfachdrucksensor.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
• In der Figur 1 ist mit 10 eine Leiterplatte bezeichnet, die aus einem elektrisch nicht leitendem Werkstoff besteht. Hierzu kann eine Keramik- oder Kunststoffplatte verwendet werden. Auf der Leiterplatte 10 ist ein Mehrfachdrucksensor 11, wie er beispielhaft in der Figur 2 näher dargestellt ist, angeordnet, der in einem Operationsverstärker 12 integriert ist. Der Operationsverstärker 12 weist ferner einen PTC-Widerstand 13, das heißt einen Widerstand aus einem Material mit einem positiven Temperaturkoeffizienten, zur Temperaturkompensation auf. Vom Operationsverstärker 12 führt ein Bus 14, der Verbindungsleitungen entsprechend der Anzahl der einzelnen Aufnehmer des Mehrfachdrucksensors 11 aufweist, zu einem Analog/Digital(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 Mikrocomputers 16 die elektrischen Anschlußkontakte 19 für die elektrischen 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 Verbrauchern dienen. In der Figur 1 sind hierzu an der Grundplatte 22 die Anschlüsse 24 für die zu den Verbrauchern führenden Leitungen dargestellt. Als Verbraucher können z. B. angeschlossen sein Zentralverriegelung, orthopödische Lehne, Leuchtweitenregelung, Klimaklappensteuerung. 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 angeschlossenen System ein Über- und ein Unterdruck erzeugt werden. Die an den Anschlüssen 24 angeschlossenen Verbraucher stellen ein sogenanntes 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 ausgeglichen werden können. In der Figur 1 ist deshalb der Anschluß 25a mit P+ als Überdruckanschluß und der Anschluß 25b mit P- als Unterdruckanschluß bezeichnet.
• Die Magnetventile 21 sind in der Figur 1 als 3/2-Wegeventile beispielhaft dargestellt. Die Ansteuerung der einzelnen Magnetventile 21 wird in bekannter Weise über die in Reihe verschalteten Elektromagnete der Magnetventile 21 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 27 vorgenommen.
• Von der Grundplatte 22 führen Druckleitungen zu den einzelnen Aufnehmern 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 Unterdrucks 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 Figur 2 in einem Längsschnitt näher dargestellt. Er weist ein gemeinsames Gehäuse 35 auf, das entsprechend der Anzahl der einzelnen Aufnehmer 11a bis 11c durch Trennwände 36 in Referenzkammern 37 unterteilt ist. Die Referenzkammern 37 sind von einer Membran 38 abgedeckt, die in einem Arbeitsgang 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 Referenzdrücke ein. Im Gehäuseboden 39 sind mit der Membran 38 in Wirkverbindung stehende Kontaktstifte 40 befestigt, deren elektrische Leitungen 41 durch den Gehäuseboden 39 hindurch zum Operationsverstärker 12 geführt werden. Entscheidend ist die Druckerfassung mit Hilfe eines Mehrfachsensors, wobei mehrere einzelne Aufnehmer in einem Bauteil platzsparend angeordnet sind. Ferner ist der Mehrfachdrucksensor montagefreundlich direkt auf der Leiterplatte 10 der Auswerteschaltung befestigt.

Claims (3)

1. Pneumatische Steueranlage mit mindestens einer Druckmittelquelle (23), mehreren steuerbaren Wegeventilen (21), die das Druckmittel zu mehreren Verbrauchern steuern, und mit mehreren Druckaufnehmer (11a-11c), dadurch gekennzeichnet, daß die Druckaufnehmer (11a-11c) als Teil eines Mehrfachdrucksensors in einem mehrere Druckmeßflächen (38) aufweisenden Bauteil (35) ausgebildet sind, und wobei das Bauteil (35) sich auf der Leiterplatte (10) einer Auswerteschaltung befindet.
2. Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (35) mehrere Referenzdruckkammern (37) aufweist, die von als Druckmeßflächen dienenden Membranen (38) abgeschlossen sind.
3. Steueranlage nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung einen Operationsverstärker (12), einen Analog/Digital-Wandler (15) und einen Mikrocomputer (16) zur Steuerung der Wegeventile (21) und der Druckmittelquelle (23) aufweist.

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