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Steuervorrichtung, insbesondere zur Verbindung eines
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Anzeioeinstruments mit einem Verbrennungsmotor Die Erfindung bezieht
sich auf eine Steuervorrichtung, insbesondere zur Verbindung eines Anzeigeinstruments
mit einem Verbrennungsmotor zur Anzeige des Kraftstoffverbrauchs, mit einem Magnetventil
und einem mit einer Auswertvorrichtung verbundenen Druck- bzw. Vakuumschalter.
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A1s Stand der Technik ist es bereits bekannt, einen Druck-bzw. Vakuumschalter
vorzusehen und von diesem räumlich getrennt ein Magnetventil anzuordnen. Beide Elemente
werden durch Schläuche und andere Verbindungsteile miteinander verbunden.
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Außerdem bestehen weitere Verbindungen zu dem Verbrennungsmotor und
zu dem AnzeigeinEtrument. Hierdurch ergibt sich der Nachteil, daß eine Anzahl von
Schlauchleitungen, Saug- und ruckleitungen, elektrischen Verbindungen und Halterungen
erforderlich ist, um die Elemente funktionsgerecht miteinander
zu
verbinden. Daneben ergibt sich auch ein beträchtlicher Montageaufwand.
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Als Stand der Technik ist weiterhin ein Gerät zur Anzeige des Augenblickswerts
des Verbrauchs des strömenden krafterzeugenden Mittels bei Kraftmaschinen mit einer
sich drehenden Welle bekannt (DE-AS 1 009402). Es handelt sich hierbei um die Anzeige
des Kraftstoffverbrauchs bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor in Abhängigkeit
vom zurückgelegten Weg. Das bewegliche Anzeigeorgan wird hierbei einer sich mit
der Drehzahl der Welle bzw. der Fahrzeuggeschwindigkeit ändernden Antriebskraft
ausgesetzt. Ein in dieser Vorrichtung angeordnetes Membransystem arbeitet mit Unterdruck
zur Erzielung der Anzeige. Dieses Gerät verwendet jedoch keinnDruck- bzw.
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Vakuumschalter und Magnetventil, so daß sich diese Steuervorrichtung
vom Ausgangspunkt der Erfirabng unterscheidet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ausgchenc:
vom eingangs genannten Stand der Technik eine Steuervorrichtun' zu schaffen, welche
bei einfachem Aufbau weniger Teile aufweist, schnell und einfach zu montieren ist
und einen großen Anwendunbereich besitzt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schalter
und das Magnetventil in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Hierdurch ergibt
sich der Vorteil, daß die beiden Aggregate, nämlich Druck- bzw. Vakuumschalter und
Magnetventil, zu einer Einheit vereinigt sind. Dadurch kann diese Einheit sehr nahe
an das Anzeigeinstrument herangesetzt werden, woduch weniger Schlauchleitungen erforderlich
sind. Die Verbindungsleitungen zwischen dem Druck- bzw. Vakuumschalter und dem Magnetventil
und den anderen Aggregaten entfallen. Die Entlüftung leitungen bzw. Saug- und Druckleitungen
können kurz gehalten werden, so daß kein unnötiges Luftvolumen bewegt werden muß.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Gehäuse zwei Anschlußstutzen
aufweisen, wobei ein Anschlußstutzen mit dem
Verbrennungsmotor und
der andere Anschlußstutzen mit dem Aneiqeinstrument verbunden ist.
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weiterhin kann in anderer Ausgestaltung der Erfindung der mit dem
Verbrennungsmotor verbundene Anschlußstutzen zum Innenraum des Gehäuses im Bereich
des Druck- bzw. Vakuumschalters offen sein, wobei der andere Anschlußstutzen über
eine vom Magnetventil betätigbare Vorrichtung und eine Öffnung mit dem Innenraum
des Gehäuses im Bereich des Druck- bzw. Vakuumschalters verbindbar ist. Hierdurch
ergibt sich der Vorteil, daß durch diese Konstruktion bespielsweise nur der Kraftstoffverbrauch
im vierten bzw. fünften Gang eines Kraftfahrzeuges angezeigt wird. Sobald der vierte
bzw. fünfte Gang eingelegt wird, bekommt das Magnetventil einen Impuls und gibt
die Verbindung zwischen dem Anschlußstutzen 4. d.h. dem Verbrennungsmotor, und dem
Anschlßstutzen 5. d.h. dem Anzeigeinstrument, frei. Dadurch erfolgt lediglich in
diesem Bereich eine Anzeige des Kraftstoffverbrauchs.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Magnetventil einen
bis in den Innenraum des Gehäuses im Beeich des Druck- bzw.
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Vakuumschalters ragenden Zapfen aufweisen, welcher über einen Ventilteller
die Öffnung des zum Anzeigeinstrument führenden Anschlußstutzens abschließt. Hierdurch
ergibt sich eine einfach ausgebildete Vorrichtung zur Herstelluno der Wirkverbindung
zwischen den beiden vorgenannten Anschlußstutzen.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann die Öffnung des zum
Anzeigeinstrument führenden Anschlußstutzens zum Innenraum des Gehäusee im Bereich
des Magnetventils offen sein. Für die Entlüftung des einen Anschlußstutzens sind
daher vorteilhafterweise keine zusätzlichen Entlüftungsleitungen erforderlich, da
die Entlüftung über das nicht luftdicht abgeschlossene Magnetventil erfolgt.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann das Gehäuse im oberen
und unteren Beeich durch je einen Deckel verschließbar
sein, wobei
der untere Deckel Durchtrittsöffnunen für die Anschlußfahnen des Magnetventils und
des Druck- bzw. Vakuumschalters aufweist. Die Anschlußfahnen können hierbei jeweils
als Teil eines Kontakt steckers ausgebildet sein. Da sich bei diesem Ausführungsbeispiel
die elektrischen AnschldSse für Vakuumschalter und Magnetventil auf einer Seite
der vorgenannten Einheit befinden, könne' mit einem Mehrfachstecker beide Schalter
elektrisch angeschlossen bzw. verbunden werden, wodurch sich eine Vereinfachung
ergibt. Diese Stecker können in einem vorhandenen oder bereits bekannten Steckersystem
(nach SAE-Norm) ausgelegt werden, so daß mit handelsüblichen Mehrfachsteckern bzw.
Relaisaufnahmen das vorgenannte Gesamtaggregat angeschlossen bzw. verbunden werden
kann. Durch die Bauweise und die Anordnuno der Steckverbindungen ist es vorteilhafterweise
möglich, die Gesamteinheit überall dort einzusetzen, wo bereits handeisüb]iche Relais
aufgesteckt werden können, deren Steckeraufnahmen ebenfalls nach SAE-Norm ausgeführt
sind, wie z.B. Zentralelektrik, Sicherungsdosen oder Relaisleisten.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Gehäuse entweder
mit einander gegeniiberliegenden Befestigungslaschen, mit einer Adapteraufhängung
oder mit Rastnasen versehen sein, so daß sich eine vielseitige Montagemöglichkeit
je nach Verwendungzweck ergibt.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann oberhalb der Anschlußstutzen
der Druck- bzw. Vakuumschalter und unterhalb das Magnetventil angeordnet sein. Die
Anschlußstutzen bilden also die Trennlinie zwischen dem Magnetventil und dem Druck-bzw.
Vakuumschalter.
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In anderer Ausgestaltung der Erfindung ist es beispielsweise auch
möglich, daß die Stutzen gegenüber den Steckern angebracht werden können. Die Anschlußfahnen
für den Vakuumschalter und für das Magnetventil können seitlich auf der anderen
Seite des Gehäuses austreten.
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Die Erfindung wird nachfo]genå anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführunosbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Fiq. 1 eine Vorderansicht
einer Ausführungsform der Erfindung, mit Tejibruch im Mittelbereich; Fig. 2, 3 und
4 weitere Allsfiihrungsformen der Erfindung; Fig. 5 einen Schnitt durch ein Magnetventil
und einen Druck-bzw. Vakuumschalter, wobei beide Elemente in einem gemeinsamen Gehäuse
angeordnet sind; Fig. 6 die Anordnung nach Fg. 5 in Seitenansicht im Halbschnitt.
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Nach Pig. 1 sind ein Druck- bzw. Vakuumschalter 1 und ein Magnetventil
2 als eine Einheit in einem Gehäuse 3 angeordnet. Zwischen dem Druck- bzw. Vakuumschalter
1 und dem Magnetventil 2 befinden sich ein Anschlußstutzen 4, welcher zu einem nicht
näher dargestellten Anzeigeinstrument führt, sowie ein Anschlußstutzen 5, welcher
mit einem ehenfalls nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor verbunden ist.
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Der Anschlußstutzen 5 führt über eine Öffnung 22 in den Inaenraum
6 des Gehäuses 3 im Bereich des Druck- bzw. Vakuumschalters 1.
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Die Öffnung 8 des Anschlußstutzens 4 ist über einen Ventilteller 10
von dem Innenraum 6 des Gehäuses 3 im Bereich des Vakuumschalters 1 getrennt. Dieser
Vendilteller 10 ist mit einem Zapfen 9 einer mit dem Magnetventil 2 zusammenwirkenden
Vorrichtung 7 verbunden.
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Wird der Zapfen 9 und damit der Ventilteller 10 angehoben, so stehen
die Öffnungen 22 des Anschlußstutzens 5 und die Öffnung 8 des Anschlußstutzens 4
miteinander in Verbindung, so daß der Verbrennungsmotor mit dem Anzeigegerät in
Wirkverbindung steht.
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Weiterhin ist zur Entlüftung über eine Öffnung 11 der Anschlußstutzen4
ständig mit dem nicht luftdicht abgeschlossenen Magnetventil
2
verbunden, so daß hierdurch eine zusätzliche Entlüftungsleitung vorteilhafterweise
entfällt.
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Sowohl das Magnetventil 2 als auch der Druck- bzw. Vakuumschaltr 1
sind, wie vorstehend ausgeführt, in einem gemeinsamen Gehause 3 als eine Einheit
ausgebildet. über Befestigungslaschen 17 uns18 läßt sich diese Einheit in der Nähe
des jeweiligen Anzeigeinstruments anbringen.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die Anschlußfahnen
16 für den Druck- und VakuumschaRter 1 im oberen Bereich des Gehäuses 3 und die
Anschlußfahnen 15 für das Macinetventil 2 im unteren Bereich des Gehäuses 3 angeordnet.
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Bei dem Ausfürungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Anschlußfahnen 15
und 16 des Druck- bzw. Vakuumschalters 1 und des Magnetventils 2 auf der unteren
Seite des Gehäuses 3 im Bereich des unteren Deckels 4 angeordnet, welcher entsprechende
Durchtritte für diese Anschlußfahnen aufweist. Wie in Fig. 2 auger dem dargestellt,
weist das Gehäuse 3 einen oberen Deckel 13 sowie einen unteren Deckel 14 auf.
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Nach Fig. 3 ist es auch möglich, das Gehäuse 3 mit Rastnasen 20 und
21 zu versehen, welche in entsprechende Eingriffselementf 23 und 24 eines Trägers
25 eingreifen. Auch hierbei sind die Anschlußfahnen 15 und 16 für den Druck- bzw.
Vakuumschalter 1 und das Magnetventil 2 als Teil eines Kontaktsteckers ausgebildet.
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Nach Fig. 4 besteht außerdem die Möglichkeit, das Gehäuse 3 mit einer
Adapteraufhängung 19 zu versehen. Diese Adapteraufhängung 19 weist zwei einander
gegenüberliegende Schlitze 26 auf, so daß sich in Draufsicht eine T-Form ergibt.
Durch diese Adapteraufhängung 19 läßt sich das gesamte Gehäuse und damit sowohl
der Vakuumschalter 1 als auch das Magnetventil 3 leicht und schnell an einem mit
entsprechenden, in die Schlitze 26
p;s;erlden Stegen versehenen
Lagerteil anbringen.
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In Fig. 5 ist der Aufbau des Druck- bzw. Vakuumschalters 1, des Magnetventi3s
und der gesamten im Gehäuse 3 angeordneten Finheit näher drgcstellt.
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Der Druck- bzw. Vakuumschalter 1 weist eine Membran 27 auf, welche
zwischen zwei Fihrungen 28 und 29 angeordnet ist. Die Führung 28 steht unter Wirkung
einer Feder 30, welche einen Kontakt 31 beaufschlagt. Dieser Kontakt 31 liegt gemäß
Fig. 6 in Abstand von einem Gegenkontakt 32, welcher mit der. Anschlußfahne 16 in
Verbindung steht. Der Kontakt 31 ist außerdem mit der anderen Anschlußfahne 16 gemäß
Fig. 6 verbunden (nicht naher dargestellt).
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Nach fig. 5 erstreckt sich der Zapfen 9, welcher den oberen Ventilteller
10 und einen unteren Ventilteller 33 lagert, durch das Magnetventil 2 und weist
im unteren Bereich eine Metallplatte 34 auf. Diese Metallplatte 34 wirkt mit einer
magnetisierbaren Glocke 35 des Magnetventils 2 zusammen. Über die Anschlußfahnen
15 ist das Magnetventil 2 elektrisch mit einer Stromquelle verbindbar.
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Wie bereits ausgeführt, ist im oberen Bereich das Gehäuse 3 von einem
oberen Deckel 13 und im unteren Bereich von einem unteren Deckel 14 abgeschlossen.
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Die gesamte Anordnung arbeitet folgendermaßen: An dem Anschlußstutzen
5 wird durch einen nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor ein Unterdruck erzeugt.
Dieser Unterdruck wirkt sich über die Öffnung 22 im Innenraum 6 des Gehäuses 3 aus
und bewirkt, daß die Membran 27 angezogen, d.h. herabgedrückt wird, so daß die Führung
29 und die Führung 28 nach unten gehen.
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Hierdurch drückt die Feder 30 gemäß Fig. 6 den Kontakt 31 nach unlen.
so daß sich im weiteren Verlauf dieser Bewegung eine
Berührung
mit dem Gegenkontakt 32 ergibt. Hierdurch gibt der Druck- bzw. Vakuumschalter 1
ein Signal auf die nicht näher dargestellte Auswertelektronik. Zusammen mit anderen
Signalen aus dem Motorraum wird hierdurch eine Auswertung des Kraftstoffverbrauchs
angezeigt.
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Da jedoch der Kraftstoffverbrauch bei einem Kraftfahrzeug in den unteren
Gängen im vorliegenden Fall nicht von Interesse ist, soll nur der Verbrauch im vierten
bzw. fünften Gang angezeigt werden. Sobald also der vierte bzw. fünfte Gang eingelegt
ist, bekommt das Magnetventil 2 über die Anschlußfahnen 15 einen Impuls, wodurch
die Glocke 35 erregt wird. Durch diese Erregung wird die Metallplatte 34 angehoben,
wodurch der Zapfen 9 ebenfalls nach oben geht. Hierdurch hebt sich der Ventilteller
10 gegen Wirkung der Feder 36, wodurch die Öffnung 8 des Anschlußstutzens 4 freigegeben
wird. Damit besteht nunmehr eine Verbjncirinc! zwischen dem Anschlußstutzen 5, d.h.
dem Verbrennungsmotor, und dem Anschlußstutzen 4, d.h. dem Anzeigegerät, so daß
im vierten bzw. fünften Gang nunmehr eine Anzeige des K aftstoffverbrauches über
das nicht näher dargestellte Anzeigeger erfolgt.
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Sobald aus dem vierten bzw. fünften Gang heruntergeschaltet wird,
wird das Magnetventil 2 stromlos, die Metallplatte 34 geht in ihre in Fig. 5 dargestellte
Ausgangslage zurück und die Verbindung zwischen den Anschlußstutzen 4 und 5 ist
unterbrochen.
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Das Vakuum bleibt jedoch auf dem Druck- bzw. Vakuumschalter 1 stehen.
Das Vakuum des Stutzens 4 wird über den zum Anschlußstutzen 4 offenen Innenraum
12 des Gehäuses 3 im Bereich des Magnetventils 2 abgebaut, da dieses Magnetventil
nicht luftdicht abgeschlossen ist. Wenn jedoch zwischen dem Anschlußstutzen 4 und
dem Anschlußstutzen 5 bei Wirksamwerden des Magnetventils 2 eine Verbindung über
die Öffnungen 8 und 22 besteht, so verschließt der untere Ventilteller 33 den Innenraum
12, so daß das Vakuum nicht in unerwünschter Weise über das Magnetventil 2 abgebaut
werden kann.
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Wie vorstehend dargestellt, ergibt sich durch die Zusammenfassung
des Druck- bzw. Vakuumschalters 1 und des Magnetventils 2 in
einem
gemeinsamen Gehäuse 3 eine kompakte Baueinheit, welche schnell und einfach in der
Nähe des Anzeigeinstrumentes angebaut werden kann, wodurch vorteilhafterweise weniger
Schlauchleitungen benötigt werden. Infolge dieser kompakten Form sind eine Anzahl
von auf die Praxis zugeschnittenen Anwendungsbeispielen bezüglich der Befestigung
des Gehäuses 3 an einem Lagerteil möglich, wie in Fig. 2 - 4 näher dargestellt wurde.