DE1148622B - Druckabhaengiger elektrischer Kleinschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen flüssigkeitsdruckbetätigten Schalter, der insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, zur Verwendung in Druckflüssigkeitssystemen von Kraftfahrzeugbremsen zur Schaltung von Bremssignallampen verwendet wird.

Es ist bereits eine Mehrzahl von flüssigkeitsdruckbetätigten Schaltern bekanntgeworden, die jedoch alle relativ kompliziert aufgebaut bzw. nicht immer für so hohe Drücke geeignet sind, wie sie etwa in hydraulischen Kraftfahrzeugbremssystemen auftreten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen druckabhängigen Kleinschalter zu schaffen, der für die Verwendung in Systemen der genannten Art geeignet ist und der insbesondere einfach und billig hergestellt werden kann.

Der diese Aufgabe lösende Schalter, der im wesentlichen aus einem Körper mit ein^pi darin befindlichen, mit einer Flüssigkeitsquelle verbundenen Flüssigkeitskanal besteht, ist erfindungsgemäß durch ein ringförmiges, radial ausdehnbares Element gekennzeichnet, das in einer ringförmigen Nut in dem Körper frei beweglich und mit den Seitenwänden der Nut gleitend und abdichtend zusammenwirkend angeordnet ist und so eine ringförmige, mit dem Flüssigkeitskanal verbundene Kammer bildet, wobei sich das ringförmige Element radial ausdehnt und den Schalter betätigt, wenn der Flüssigkeitsdruck ansteigt.

Die erfindungsgemäße Verwendung eines Ringes als ausdehnbares Element hat dabei unter anderem den Vorteil, daß bei einem entsprechend aufgebauten Schalter das bei den bekannten Schaltern auftretende Problem der Verbindung des ausdehnbaren Elementes mit dem Schalterkörper, das insbesondere bei hohen Drücken schwer zu lösen ist, gar nicht auftritt.

Diese und weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung seien im folgenden nach der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 ist ein senkrechter Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines Schalters;

Fig. 2 ist ein waagerechter Querschnitt, im wesentlichen nach der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht und zeigt den Schalter in seinem Einbau in einen Signallampenstromkreis in verkleinertem Maßstab.

Der Schalter besteht aus einem Metall- oder Plastikkörper 10 mit einem mit Gewinde versehenen Schenkel 12, in dem sich eine axiale Bohrung 14 befindet. Diese Bohrung 14 ist durch radiale Kanäle 16 an ihrem oberen Ende mit der Schaltkammer verbunden, die einen um den oberen Rand des Körpers 10 verlaufenden bearbeiteten ringförmigen Schlitz Druckabhängiger elektrischer Kleinschalter

Anmelder:

Bendix -Westinghouse

Automotive Air Brake Company,

Elyria, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41

Beanspruchte Priorität:
i_S V. St. v. Amerika vom 20. August 1958 (Nr. 756 206)

Thomas James Turek, Elyria, Ohio (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

aufweist. In dem Schlitz 18 befindet sich ein Dichtring 20, dessen Querschnittsdurchmesser im wesentlichen gleich dem senkrechten Abstand zwischen den oberen und unteren Wänden 22, 24 des Schlitzes 18 ist. Auf der inneren Seite des Ringes 20 befindet sich ein geteilter Ring 26 aus federndem Material, der so ausgebildet ist, daß er sich radial nach außen ausdehnt. Um den Außenumfang des Dichtringes befindet sich ein zweiter geteilter Ring 28 aus metallischem federndem Material, der sich radial nach innen zusammenzieht, wobei die Beaufschlagungskraft des Ringes 28 in Verbindung mit dem Ausdehnungswiderstand des Dichtringes größer ist als die auswärts gerichtete Vorspannkraft des inneren Ringes 26, so daß sich der letztere in der in der Fig. 1 gezeigten Berührungsstellung unter einer Spannung befindet, die eine radial nach außen gerichtete Ausdehnung anstrebt.

Mit dem Schlitz 18 sind zwei Schaltkontakte 29, 30 radial ausgerichtet, die mit Gewinde versehenen Verbindungsstangen 31, 32 aus einem Stück gebildet sind. Diese Verbindungsstangen sind in einem ringförmigen Isolierring 34 befestigt, der vorzugsweise einen trapezförmigen Querschnitt hat, dessen innerer Rand in eine im Körper 10 befindliche ringförmige Nut aufgenommen wird, wobei der obere Rand 38 des Ringes 34 durch den Flansch oder die Lippe 40, welche in bekannter Weise über den Rand 38 gezogen ist, in Klemmstellung gehalten wird. Eine Ab-

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grenzöffnung 41 verbindet den Raum zwischen dem Dichtring und dem Isolierring mit der Atmosphäre. Im Betrieb wird der Druckschalter über seinen mit Gewinde versehenen Schenkel mit der Druckflüssigkeitssteuerung verbunden, z. B. durch ein Rohr des Druckluftbremssystems. Eine der Kontaktstangen 31, 32 ist mit einer Stromquelle, z. B. einer Batterie 42, wie es in der Fig. 3 gezeigt ist, verbunden, und die andere Stange ist mit einer elektrisch betätigten Vorrichtung, z. B. einer Bremssignallampe 44, verbunden. Wenn Steuerdruck in das Steuersystem eingelassen wird, z. B. durch Herunterdrücken des Bremspedals, um Druck in die Leitung einzulassen, tritt in die im Schalterkörper 10 befindliche Bohrung 14 eine Druckflüssigkeit ein und setzt sich durch die radialen Kanäle 16 in die ringförmige Schaltkammer fort, wo der Druck auf den Dichtring 20 eine radial nach außen gerichtete Kraft ausübt und diesen sowie auch den Außenring 28 ausdehnt, bis der letztere die Kontakte 29, 30 berührt, um den Stromkreis zwischen den Kontakten durch einen durch den Ring 28 vorgesehenen elektrischen Steg zu schließen. Da es möglich ist, daß der Spalt 28' des Ringes 28 (s. Fig. 2) mit dem einen oder anderen der Kontakte 29, 30 ausgerichtet sein kann, sind die letztgenannten, wie es deutlich in der Fig. 2 gezeigt ist, mit genügend großen Flächen versehen, um den Spalt zu überbrücken und ungeachtet der Stellung des Spaltes eine elektrische Verbindung sicherzustellen. Falls der Körper 10 aus Metall hergestellt ist, sind oberhalb und unterhalb des Ringes 28, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist, zwei senkrecht auf Abstand gehaltene Isolierringe 46, 48 angeordnet, um einen Kurzschluß zu vermeiden, wenn der Außenring einmal in der Nut 18 klemmt.

Da sich der Dichtring unter dem Einfluß des in der Kammer herrschenden Druckes ausdehnt, folgt der zur Ausdehnung nach außen vorgespannte Innenring 26 dem Dichtring, so daß der Dichtring zwischen dem Innen- und Außenring leicht gedrückt wird, um sich leicht in Richtung der Wände 22, 24 des Schlitzes 18 auszubeuten und somit einen flüssigkeitsdichten Sitz zwischen dem Ring und den Wänden sicherzustellen. Da die Querschnittsfläche des Dichtringes im Verhältnis ihrer radialen Ausnehmung abnimmt, können die Wände 22, 24 radial nach außen leicht konvergieren, falls die obenerwähnte Ausbeulwirkung zur Erhaltung der erwünschten Dichtung unzureichend ist. Vorzugsweise ist der Außenring 28 von verhältnismäßig großem Querschnitt, so daß er dem durch den Ring hindurchfließenden Strom einen möglichst geringen Widerstand entgegensetzt, so daß die durch den Stromfluß erzeugte Wärme verhältnismäßig gering ist und dem Dichtring keinen Schaden zufügt.

Wenn der Steuerdruck von dem Steuersystem entfernt wird, wie z. B. beim Entlasten des Bremspedals, so daß der Druck vom Schlitz 18 abgezogen wird, veranlaßt die Vorspannung des Außenringes 28 in Verbindung mit der naturgemäßen Eigenschaft des Dichtringes, sich radial nach innen zusammenzuziehen, den Ring 28, sich aus einer Eingriffsstellung mit den Kontakten 29, 30 herauszubewegen, um den Stromkreis zu öffnen und der Lampe 44 die Energie zu entziehen. Der Ring und die Ringe 26, 28 setzen ihre Bewegung radial nach innen fort, bis eine Ruhestellung erreicht ist, in welcher die äußeren und inneren radial gerichteten Kräfte ausgeglichen sind. Der Innenring 26 ist so bemessen, daß sein Durchmesser in seiner ausgeglichenen Berührungsstellung größer ist als der Durchmesser des Bodens des Schlitzes, so daß der Ring den Fluß der Druckflüssigkeit durch die radialen Kanäle 16 nicht behindert.

Es liegt im Bereich der Erfindung, an Stelle des Dichtringes oder einer ähnlichen Dichtung einen Becherring mit gleicher Wirksamkeit zu verwenden. Die Wände des Bechers müßten vorzugsweise in Zusammenwirkung mit den entsprechenden Wänden 22, des Schlitzes radial nach innen geneigt sein. Sollten am inneren Ende der Kontakte 29, 30 Punktkontakte erwünscht sein, kann der Schlitz 28' in dem Ring 28 dazu dienen, einen Feststellbolzen in den Körper 10 aufzunehmen, um eine Ausrichtung der Punktkontakte sicherzustellen. Derartige Veränderungen und auch andere Abwandlungen können vorgenommen werden, ohne vom Bereich und vom Gedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Druckabhängiger elektrischer Kleinschalter mit einem Körper mit einem darin befindlichen Flüssigkeitskanal, der mit einer Flüssigkeitsquelle verbunden ist, gekennzeichnet durch ein ringförmiges, radial ausdehnbares Element (20), das in einer ringförmigen Nut (18) in dem Körper frei beweglich und mit den Seitenwänden (22, 24) der Nut gleitend und abdichtend zusammenwirkend angeordnet islt und so eine ringförmige, mit dem Flüssigkeitskanal verbundene Kammer bildet, wobei sich das ringförmige Element radial aus_r dehnt und den Schalter betätigt, wenn der Flüssigkeitsdruck ansteigt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen ersten geteilten Ring (28) aus metallischem federndem Material aufweist, der radial nach innen gegen den äußeren Umfang des ringförmigen Elementes (20) vorgespannt ist und der bei Ausdehnung des ringförmigen Elementes gegen eine Mehrzahl von radial zu dem geteilten Ring in dem Körper angeordneten elektrischen Kontakten (29, 30) gepreßt wird, normalerweise jedoch außer Kontakt mit ihnen ist.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er einen zweiten geteilten Ring (26) aufweist, der in dem inneren Umfang des ringförmigen Elementes (20) liegt und elastisch radial nach außen vorgespannt ist, wobei diese Vorspannung jedoch geringer ist als die des ersten Ringes.

4. Schalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Kontakte (29, 30) mit vergrößerten Köpfen versehen sind, die den Schlitz (28') im ersten Ring (28) überbrücken, wenn dieser Schlitz mit einem der Kontakte ausgerichtet ist.

In Betracht gezogene Druckschdiften: Österreichische Patentschrift Nr. 105 272; USA.-Patentschrift Nr. 2 260 636.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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