DE1946650A1

DE1946650A1 - Druckmittelbetaetigte Schalteinrichtung

Info

Publication number: DE1946650A1
Application number: DE19691946650
Authority: DE
Inventors: Barnes Charles Melvin; Jilbert Howard Raymond
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1968-09-24
Filing date: 1969-09-15
Publication date: 1970-04-02
Also published as: GB1253759A; US3549837A; FR2018726A1; JPS553775B1

Description

Druckmittelbetätigte Schalteinrichtung

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigte Schalteinrichtung, und insbesondere eine Schalteinrichtung zum Einschalten einer Warneinrichtung, wenn die Druckdifferenz zweier voneinander unabhängiger Strömungsmittel-Steuerdrücke in einer Zweikreis-Steueranlage einen vorgegebenen Wert überschreitet.

Es sind bereits druckmittelbetätigte Schalteinrichtungen vorgeschlagen worden, die magnetisch betätigte, gekapselte Schalter, sogenannte Zungenschalter, enthalten, welche mindestens ein abgefedertes Kontaktstück aufweisen, das in Abhängigkeit von einem Magnetfeld ausreichender Stärke verstellt werden kann.

Erfindungsgemäß soll eine druckmittelbetätigte Schalteinrichtung geschaffen werden, die nicht nur das Einschalten einer elektrischen Warneinrichtung zu steuern vermag, wenn die Druck-

0098U/1377

differenz zwischen den voneinander unabhängigen Steuerdrücken einer Zweikreis-Drucksteueranlage einen vorgegebenen Werb überschreitet, sondern die auch erwünschtenfalls die Warneinrichtung im eingeschalteten Zustand zu halten vermag, wenn diese Druckdifferenz unter den vorgegebenen Wert abfällt.

Zu diesem Zweck schafft die Erfindung eine druckmittelbetätigte Schalteinrichtung zum Einschalten einer Warneinrichtung, wenn die Druckdifferenz zweier getrennter Strömungsmittel-Steuerdrücke in einer Zweikreis-Drucksteueranlage einen vorgegebenen Wert überschreitet, die dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem Gehäuse aus nicht-magnetischem Material ein normalerweise geöffneter, magnetisch betätigbarer Schalter, ein Magnet, der in einem solchen Abstand vom Schalter angeordnet ist, daß er den Schalter normalerweise nicht zu schließen vermag, zwischen dem Schalter und dem Magnet angeordnete Magnetfluß-Leitstücke und eine verstellbare druckempfindliche Steuereinrichtung enthalten sind, wobei die Dichte des dem Schalter über die Leitstücke zugeführten Magnetflusses mittels der Steuereinrichtung derart regulierbar ist, daß der Schalter bei Überschreiten des vorgegebenen Druckunterschiedes der beiden voneinander unabhängigen Steuerdrücke betätigt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung reicht der verhältnismäßig kleine Anteil des in der normalen Ruhelage der verstellbaren Steuereinrichtung über die Leitstücke im Schalter zugeführ-

009814/1377

ten Magnetflusses aus, den Schalter in der Schließlage zu halten, sobald dieser einmal in die Schließlage verstellt wurde.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden, beispielsweisen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung, die in einem Hydraulik-Bremskreis zwischen dem Hauptbremszylinder und den Radbremszylindern angeordnet ist,

Fig. 2 einen Teilschnitt eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles einer druckmittelbetätigten Schalteinrichtung, und

Fig. 3 einen Teilschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeippieles.

Gemäß Fig. 1 erzeugt ein heutzutage üblicherweise in Kraftfahrzeuge eingebauter Hauptbremszylinder 10 voneinander getrennte Drücke in den an die Auslaßöffnungen des Hauptbremszylinders 10 angeschlossenen Leitungen 12 und 14. Zwischen dem Hauptbremszylinder 10 und den Fahrzeugvorder- und Hinterradbremsen (nicht gezeigt) ist eine druckmittelbetätigte Schalteinrichtung 16 an die Leitungen 12 und 14 angeschlossen. In der schematischen Dar-

00981 A/1377

stellung der Fig. 1 ist diese Verbindung als feste Leitung dar-, gestellt, jedoch lassen sich zu diesem Zweck natürlich auch geeignete Rohrstücke, Anschlußstücke und dergleichen verwenden. Die druckmittelbetätigte Schalteinrichtung 16 enthält einen Zylinder 18, in welchem ein schwimmend gelagerter Kolben 20 und zwei, jeweils an einem Ende des Zylinders 18 vorgesehene Stellkolben 22 und 24 mittels Federn 26 und 28 angeordnet sind, so daß der schwimmend gelagerte Kolben 20 mittig im Zylinder 18 gehalten wird. In der Mitt-e des Zylinders sind Gehäuseteile 30 und 32 um einen Magneten 34 und einen Zungenschalter 36 angeordnet. Magnet-. fluß-Leitstücke 38 und 40, die aus magnetisch leitfähigem Material, beispielsweise Eisen, bestehen, verlaufen um den Zylinder 18, den Magneten 34 und dem Zungenschalter 36. Gefederte Kontaktstücke 42 und 44 des Zungenschalters 36 sind mit Anschlußklemmen 46 bzw. 48 verbunden.

Die Schalteinrichtung 16 wird dadurch vollständig zusammengebaut, daß Verschlußstück 50 und 52 mit dem Zylinder 18 verbunden werden, wobei zwischen die Verschlußstücke 50 und 52 und die Gehäuseteile 30 und 32 O-Ringdichtungen eingefügt werden. Die Verschlußstücke sind mit Strömungsmittel-Einlaßkammern 54 und 56 versehen, welche über Kanäle 58 und 60 und Radialkanäle 62 und 64 mit dem Zylinder 18 in Verbindung stehen. Somit wird das Strömungsmittel aus den Leitungen 12 und 14 den Zylinderkammern 66 und 68 des Zylinders 18 an sich gegenüberliegenden Seiten des schwimmend gelagerten Kolbens 20 zugeführt. Me Verschlußstücke 52 und 50 sind mit Schrauben 70 und 72 und damit versehraubbaren Sicherungsmuttern 74 und 76 versehen, um die Lage der Kolben 22 und 24 einstellen ' " - 4 -

0098U/1 377

und somit die Kraft der Federn 26 und 28 im Zylinder 18 regulieren zu können. Die Korben 20, 22 und 24 sind jeweils in den Nuten, welche zwischen den die Stirnseiten der jeweiligen Kolben bildenden Stegen .angeordnet sind, mit O-Ringdichtungen versehen, um eine Abdichtung der Zylinderkammern 66 und 68 zu gewährleisten. Die Federn 26 und 28 werden über die Stellschrauben 70 und 72 und die Kolben 22 und 24 unter Druckspannung gesetzt, um den schwimmend gelagerten Kolben 20 derart zu positionieren, daß dessen Stege 78 und 80 unmittelbar unterhalb der Magnetfluß-Leitstücke 38 bzw. 40 angeordnet sind; hierdurch kann der Kolben 20 als Nebenschlußeinrichtung für den Magnetfluß des Magneten 34 dienen und verhindert somit, daß der Magnetfluß über die leitstücke 38 und 40 voIL auf die Kontaktstücke 42 und 44 einwirkt, so daß diese normalerweise nicht geschlossen werden.

Sowohl die Gehäuseteile 30 und 32 als auch der Zylinder 18 sind aus nicht-magnetischem Material hergestellt.

Die Anschlußklemmen 48 und 46 sind über Leitungen 82 und 84 an eine Stromquelle, beispielsweise die Fahrzeug-Batterie 86, sowie eine Anzeigeeinrichtung, beispielsweise die Leuchte 88 angeschlossen. Zusätzlich sind zwischen der Batterie 86 und der Leuchte 88 elektrische Leitungen 90 und 92 vorgesehen, wobei ein Abschnitt 94 des Zündschalters zwischen den Leitern 90 und 92 liegt, damit die Leuchte 88 überprüft werden kann, wenn der

009814/1377

Fahrzeugmotor läuft. Mit anderen Worten leuchtet die Leuchte 88 auf, wenn der Zündschalter injiie Betriebsstellung gedreht oder der Anlasserknopf des Fahrzeugs betätigt wird, da in diesem Fall die elektrische Verbindung der Batterie 86 zur Leuchte 88 über den Schalter 94 hergestellt wird.

Fig. 2 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel mit einem Zungenschalter 96, nicht-magnetischen Gehäuseabschnitten 98 und 100, vier um den Zungenschalter 96 angeordneten Magnetfluß-Leitstücken 102, 104, 106 und 108 sowie einem Zylinder 110. -Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der schmalere Abschnitt 112 des Kolbens 114 aus einem Permanentmagneten, und die Stege 116 und 118, an denen Stirndichtungen 120 und 122 angeordnet sind, sind aus magnetisch leitfähigem Material hergestellt. Der aus nicht-magnetischem Material bestehende Zylinder 110 ist durch Endstücke 124 und 126 verschlossen, welche gleichzeitig zur Abstützung der den Kolben 114 mittig im Zylinder 110 halternden Druckfedern 128 und 130 dienen. Diese Endstücke 124, 126 sind mit dem Zylinder 110 verbunden, und die G-ehäuseabschnitte 98 und 100 können mittels eines Kunststoffs am Zylinder 110 befestigt sein.

Während des Betriebs der in^ig. 1 gezeigten Schalteinrichtung werden die getrennten Druckkammern des HauptbremsZylinders 10 unter Druck gesetzt und infolgedessen voneinander unabhängige Strömungsmitteldrücke in den Leitungen 12 und 14/aufgebaut,wenn

0098U/1377

der Bedienungsmann das (nicht gezeigte) Bremspedal niederdrückt und somit die Schubstange 132 des Hauptbremszylinders verstellt. Während des normalen Betriebs werden die beiden Drücke jeweils den Vorderrad- b:;w. Hinterradbremsen sowie den Kammern 54 und 56 der Schalteinrichtung 16 zugeführt; und da die beiden Drücke gleich groL sind, wird der Kolben 20 nicht aus seiner in Fig.1 gezeigten, normalen Ruhelage verstellt.

Wenn jedoch der eine oder andere Bremskreis undicht ist, verschiebt sich der Kolben 20 entweder nach rechts oder nach links, wodurch der Nebenschluß des Magnetfeldes vom Magneten 34 entfernt wird und der Magnetfluß die Kontaktstücke 42 und 44 des Zungenschalters 36 schließen kann und somit der elektrische Kreis zwischen der Batterie 86 und der Leuchte 88 geschlossen wird und die Leuchte aufleuchtet.

Wenn der Bedienun^smann die Bremsen lüftet, strömt das Druckmittel zum Hauptbrems zyl-inder zurück und die Federn 26 und 28 bringen den Kolben 20 im Zylinder wieder in die Ruhelage. Jedoch wird noch ein Teil des Magnetflusses des Magneten 34 über die Leitstücke 38 und 40 um den Zungenschalter geführt, und die-'ser reicht aus, die'Kontaktstücke 42 und 44 in der Schließlage

e zu halten, d.h., die ^ebenschlußeinrichtung 20 ist so bemessen, daß sie für eine verringerte Reluktanz des durch den geschlossenen Schalter führenden Magnetkreises sorgt, wodurch der Magnetfluß, der erforderlich ist, den Schalter in der Schließlage zu halten, nicht so axoß ist, wie die zum Schließen des Schalters

- 7 0098U/1377

erforderliche Magnetflußdichte, da der luftspalt an den Kontakt-■ stücken 42 und 44 auf Null verringert wurde. Um den Zungenschalter 36 zn öffnen, muß ein ausreichend starkes Magnetfeld angelegt werden, das eine dem zum Schließen des Schalters verwendeten Magnetfeld entgegengesetzte Polarität hat. Infolgedessen "bleibt die leuchte 88 erleuchtet, solange die Fahrzeug-Bremsanlage, die bei ihrem Ausfall zu einem Aufleuchten der Leuchte 88 geführt hatte, nicht repariert und der Schalter 36 wieder geöffnet wurde.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Schalteinrichtung wird der Magnet

112 über die Federn 128 und 130 normalerweise derart gehalten, daß seine magnetisch leitfähigen Stege 116 und 118 zwischen den Leitstücken 102, 104 und" 106, 108 liegen_o Wenn daher der Kolben 114 infolge eines Druckunterschiedes zwischen den an seinen sich gegenüberliegenden Stirnflächen angeordneten Zylinderkammern verschoben wird, wie dies in Verbindung mit den in Fig. 1 gezeigten Kolben 20 beschrieben wurde, erhöht sich die Magnetflußdiehbe am Zungenschalter 96 so weit, daß der Schalter geschlossen wird,wenn die Stege 116 und 118 unterhalb der Magnetfluß-Leitstücke 102 und 106 oder 104 und 108 zu liegen kommen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Leitstücke 102, 104, 106 und 108 derart gelegen, daß der Magnet in der normalen xiuhelage des Kolbens 114 für eine Magnetflußdichte sorgt, die wegen des Luftspaltes zwischen den Stegen II6 und 118 und den Magnetfluß-Leitstücken verringert ist, jedoch ausreicht, die Kontaktstücke des Zungenschalters 96

00 9 8 U/ 1377

geschlossen zu halten, nachdem sie durch die Magnetkräfte zusammengedrückt wurden.

Erforderlichenfalls kann die Magnetfluß-Nebenschlußeinrichtung, die zur Veränderung der durch den Zungenschalter führenden Magnetflußdichte' dient, so bemessen sein, daß sich die Kontaktstücke und 44 des Zungenschalters bei dem Ausführungsbeispiel sowohl gemäß Fig. 1 als auch gemäß Fig. 2 unter ihrer eigenen Federkraft in die geöffnete Lage zurückstellen.

Figur 3 zeigt die Verwendung von Magneten 134 und 136 entgegengesetzter Polarität in Verbindung mit Magnetfluß-Leitstücken 138 und 140 und einem Zungenschalter 142 in einem Gehäuse, wie dies im einzelnen anhand Fig. 1 beschrieben wurde. In der normalen Ruhelage reicht die über die Magnetfluß-Leitstücke 138 und 140 dem Schalter 142 zugeführte Magnetflußdichte infolge der entgegengesetzten Polarität der Magneten 134 und 136 nicht aus, den Schalter 142 zu betätigen. Wenn jedoch der den Kolben tragende Magnet infolge eines Druckunterschiedes verstellt wird, übertragen die Leitstücke 138 und 140 eine Magnetflußdichte, die ausreicht, den Schalter 142 zu betätigen.

0098U/1377

Claims

Patentansprüche

1. jDruckmittelbetätigte Schalteinrichtung zum Einschalten einer ^""^warneinrichtung, wenn die Druckdifferenz zweier getrennter StrömungsmittatSteuerdrücke in einer Zweikreis-Drucksteueranlage einen vorgegebenen Wert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse aus nicht-magnetischem Material (30, 32, 98, 100) ein normalerweise geöffneter, magnetisch betätigbarer Schalter (36,96), ein Magnet (34,112), der in einem solchen Abstand vom Schalter angeordnet ist, daß er den Schalter normalerweise nicht zu schließen vermag, zwischen dem Schalter und dem Magneten angeordneten MagneifLuß-Leitstücke (38,40;102,104,106,108) und eine verstellbare druckempfindliche Steuereinrichtung (2O,7O,8O;116,118;134) enthalten sind, wobei die Dichte des dem Schalter über die Leitstücke, zugeführten Magnetflusses mittels der Steuereinrichtung derart regulierbar ist, daß der Schalter bei Überschreiten des vor-

— 1 ■—

00981A/1377

gegebenen Druckunterschiedes der beiden voneinander unabhängigen Steuerdrücke betätigt wird.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Steuereinrichtung einen Kolben (20,114,134) enthält, der an entgegengesetzten Kolbenflächen jeweils mit einem der beiden Steuerdrücke beaufschlagt ist, wobei vorgespannte, entgegengesetzt v/irkende Federmittel (26,28; 128,130) vorgesehen sind, die den Kolben in der Ruhelage halten, solange die Druckdifferenz der beiden Steuerdrücke unterhalb des vorgegebenen Wertes liegt.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einstelleinrichtung (70,72;22,24) zum Einstellen der Anfangskraft der Federmittel (26,28) zwecks Änderung des vorgegebenen Druckunterschieds.

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mit dem Kolben (23,114) verbundene, verschiebliche Magnetflußträger (20,78,80) enthält, die in der Ruhelage des Kolbens zwischen den Leitstücken in magnetischer Parallelschaltung zum Schalter angeordnet sind und den Hauptanteil des von dem am Gehäuse befestigten Magneten (34) zugeführten Hagnetflusses in Nebenschluß ableiten.

5. Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verschieblichen Magnetflußträger (20,78,80) einen

— 2 —

0098U/1377

verschieblichen Magneten (134) enthalten, der eine gegenüber dein gehäusefesten Magneten (136) umgekehrte Polarität aufweist.

6, Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,, daß der Magnet (112) bewegungsschlüsaig mit dem Kelten (116, 118) der verstellbaren Steuereinrichtung (114) verbunden ist und die Wagnetfluß-Iieitstücke (102,104,106,108) an Stellen im Gehäuse (98,1QO) angeordnet sind, die von den Polen (N, S) des Magneten (112) in der Ruhelage des Kolbens (116, 118) derart auf Abstand gehalten aind, dafc der Schalter betätigt wird, wenn der Kolben und der Magnet aus der normalen ii herausgedrückt v/erden.

"™ 'S κ

003814/137?