WO2014023353A1

WO2014023353A1 - Druckschalter

Info

Publication number: WO2014023353A1
Application number: PCT/EP2012/065606
Authority: WO
Inventors: Marcell Kempf; Guido Hering
Original assignee: Suco Robert Scheuffele Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2014-02-13

Abstract

Ein Schalter (10), der durch Druckänderung eines Fluids betätigbar ist, bei dem zwischen den elektrischen Kontakten (14, 15) des Schalters eine elektrische Schaltung angeordnet ist, die in das Schaltergehäuse (11) integriert ist.

Description

Druckschalter

B e s c h r e i b u n g :

Die Erfindung betrifft einen Druckschalter, das heißt einen Schalter, der durch Druckänderung eines Fluids betätigbar ist.

Solche Druckschalter sind in den verschiedensten Ausführungsformen bereits bekannt. Sie werden insbesondere auch bei sicherheitskritischen Anwendungen wie Steuerkreisläufen oder Bremskreisläufen eingesetzt, um ein Unterschreiten oder Überschreiten eines bestimmten Drucks oder Füllstands eines Fluids zu verhindern. Als Fluide kommen insbesondere Hydrauliköle und Luft infrage. Die Kontakte können rein mechanisch oder elektronisch geschaltet werden. Bei den bisher bekannten Druckschaltern lassen sich nur die beiden

Schaltzustände„offen" oder„geschlossen" unterscheiden. Weitere

Zustände des Schalters können nicht überwacht werden oder nur mithilfe einer externen, an die Kontakte anzuschließenden Diagnoseschaltung.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Druckschalter bereitzustellen, der dem Schalter weitere Funktionen wie eine Überwachung der Schalterzustände ohne Anschluss einer externen Elektronik erlaubt.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Schalter, der durch Druckänderung eines Fluids betätigbar ist und der dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen den elektrischen Kontakten des Schalters eine elektrische

Schaltung angeordnet ist, die in das Schaltergehäuse integriert ist.

Durch die elektrische Schaltung, die im einfachsten Falle aus einem

Widerstand bestehen kann, können mit dem Schalter weitere Funktionen erfüllt werden als nur das Schließen oder Öffnen von Kontakten. Durch die Integration der Schaltung in das Schaltergehäuse behält der Druckschalter seine äußeren Dimensionen bei, lässt sich also unverändert je nach

Anwendungsfall in unterschiedliche Geräte oder Kreisläufe einbauen.

Dabei ist es bevorzugt, wenn die Schaltung in den Isolierkörper des

Schaltergehäuses integriert ist. Dabei kann der Isolierkörper selbst als Träger für die einzelnen Bauelemente der elektrischen Schaltung

fungieren. Selbstverständlich kann jedoch auch eine Platine mit den

Bauelementen in den Isolierkörper integriert werden. Mithilfe des

Isolierkörpers ist auch eine Abdichtung der elektrischen Schaltung nach außen möglich. Die elektrische Schaltung kann prinzipiell passive und/oder aktive

Bauelemente aufweisen. Mit aktiven Bauelementen lassen sich weitere Funktionen des Schalters realisieren. Die elektrische Schaltung ist dabei bevorzugt eine Diagnoseschaltung, jedoch nicht auf diese Funktion beschränkt. Ist die Schaltung als Diagnoseschaltung ausgebildet, so kann sie vorzugsweise die Spannung, den Strom oder den Widerstand zwischen den Kontakten des Schalters je nach Zustand des Schalters verändern.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Diagnoseschaltung mindestens einen der Zustände„offen",„geschlossen",„Kurzschluss",„keine Last angeschlossen" oder„Leitungsbruch" des Schalters diagnostiziert. Gerade bei sicherheitsrelevanten Anwendungen der Druckschalter in Steuerungen oder Bremskreisläufen von Fahrzeugen ist diese Zustandsüberwachung der Schalter eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme.

Zur Erleichterung der Kontaktierung des Druckschalters kann am

Schaltergehäuse ein Steckergehäuse angeordnet sein. Die

Schaltergehäuse lassen sich dabei mit unterschiedlichen

Standardsteckergehäusen versehen, sodass die Schalter mit

handelsüblichen Kabelsteckern kontaktiert werden können. Die

Steckergehäuse können dabei vorzugsweise derart ausgeführt sein, dass sie die Steckverbindung nach außen abdichten.

Die Schaltung kann außerdem eine Anzeigeeinrichtung, beispielsweise eine Leuchtdiode, aufweisen, die die Zustände des Schalters optisch anzeigen kann.

Der Schalter ist vorzugsweise ein mechanischer Druckschalter. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Schalter anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Im Einzelnen zeigen :

Fig . 1 eine Seitenansicht eines ersten Druckschalters;

Fig . 2a - c Seitenansicht und eine Draufsicht auf einen zweiten

Druckschalter;

Fig. 3a - f verschiedene, im Druckschalter der Fig. 1 und 2

integrierbare Schaltungen.

Fig. 1 zeigt einen Druckschalter 10 mit einem Gehäuse 11, das an einem Ende einen Fluidanschluss 12 aufweist und das am anderen Ende durch einen Isolierkörper 13 verschlossen ist. Durch den Isolierkörper 13 sind Kontakte 14, 15 hindurchgeführt, an die ein Kabel angeschlossen werden kann. In den Isolierkörper 13 ist eine hier nicht dargestellte elektrische Schaltung integriert, für die Beispiele in Fig. 3 dargestellt sind.

Fig . 2 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Druckschalters 20 mit einem Gehäuse 21, das an einem Ende wieder einen Fluidanschluss 22 aufweist. Am gegenüberliegenden Ende ist eine Steckerhüise 26

vorgesehen, in deren Sockelbereich eine Schaltung integriert ist. Die Steckerhülse 26 kann auch auf einen Isolierkörper des Druckschalters 20 aufgesetzt sein, wobei die elektrische Schaltung dann in den Isolierkörper integriert ist.

Fig. 3 verdeutlicht einige mögliche elektrische Schaltungen, die in einem Druckschalter 10, 20 integriert sein können. In Fig. 3a ist ein in Serie zum Schaltkontakt S geschalteter Widerstand Rl vorgesehen. Bei geschlossenem Schaltkontakt S fließt ein Strom durch den Widerstand Rl, wodurch zwischen den Klemmen 14, 15 des Druckschalters eine Spannung U abfällt. Bei geöffnetem Schaltkontakt F ist diese Spannung U = 0.

Gemäß der Schaltung Fig. 3b ist ein Widerstand R2 parallel zum

Schaltkontakt S geschaltet. Hier fällt eine Spannung U *0 ab, wenn der Schaltkontakt S geöffnet ist. Bei geschlossenem Schaltkontakt S ist U = 0.

In Fig. 3c ist eine Schaltung dargestellt, die einen in Serie zum

Schaltkontakt S geschalteten ersten Widerstand Rl und einen parallel zu Schaltkontakt S und Rl geschalteten zweiten Widerstand R2 aufweist. Ist der Schalter S geöffnet, so bestimmt sich die Spannung U durch den Strom, der über den Widerstand R2 fließt. Ist dagegen der Schaltkontakt S geschlossen, so hängt die Spannung U von der Parallelschaltung der beiden Widerstände Rl und R2 ab. Ist kein Kabel angeschlossen, so ist U unendlich. Liegt dagegen ein Kurzschluss vor, so ist U = 0. Mit der

Schaltung 3c können somit alle Zustände des Schalters, nämlich„offen", „geschlossen",„Kurzschluss" und„keine Last angeschlossen" oder „Leitungsbruch" eindeutig unterschieden werden.

Wie Fig. 3d zeigt, kann zum Schaltkontakt S aber auch ein Varistor V parallel geschaltet sein. Dieser Varistor kann Spannungsspitzen beim Schalten induktiver Lasten begrenzen.

Dem gleichen Zweck dienen in der Schaltung von Fig. 3e der Widerstand R und der Kondensator C, die parallel zum Schaltkontakt S geschaltet sind.

In Fig. 3f ist eine Schaltung dargestellt, die in einer in Serie zum

Schaltkontakt S geschalteten Leuchtdiode D besteht. Sie leuchtet auf, wenn der Schaltkontakt S geschlossen ist. Die in den Figuren 3a bis 3f gezeigten Schaltungen sind lediglich beispielhaft. Sie können in beliebiger Weise auch miteinander kombiniert werden. Auch Schaltungen mit aktiven Bauteilen sind denkbar und in das Schaltergehäuse 11, 21 integrierbar.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Schalter, der durch Druckänderung eines Fluids betätigbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den elektrischen Kontakten ( 14, 15) des Schalters (10, 20) eine elektrische Schaltung

angeordnet ist, die in das Schaltergehäuse (11, 21) integriert ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die

Schaltung in den Isolierkörper (13) des Schaltergehäuses ( 11, 21) integriert ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltung passive und/oder aktive Bauelemente aufweist.

4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltung eine

Diagnoseschaltung ist.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die

Diagnoseschaltung die Spannung (U), den Strom oder den

Widerstand zwischen den Kontakten (14, 15) des Schalters (10, 20) je nach Zustand des Schalters (10, 20) verändert.

6. Schalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnoseschaltung mindestens einen der Zustände„offen", „geschlossen",„Kurzschluss",„keine Last angeschlossen" des Schalters ( 10, 20) diagnostiziert.

7. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung mindestens ein

Anzeigeelement (D) aufweist.

8. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Isolierkörper (13) Kontakte (14, 15) zum Anschluss eines Kabels hindurchgeführt sind.

9. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, dass am Schaltergehäuse (21) ein Steckergehäuse (26) angeordnet ist.

10. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch

gekennzeichnet, dass der Schalter (10, 20) ein mechanischer Druckschalter ist.