(19) |
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(11) |
EP 2 493 705 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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15.07.2015 Patentblatt 2015/29 |
(22) |
Anmeldetag: 29.10.2010 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2010/006629 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2011/050983 (05.05.2011 Gazette 2011/18) |
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(54) |
VORRICHTUNG ZUR SENSORTECHNISCHEN ERMITTLUNG EINER DRUCKDIFFERENZ IN EINER DRUCKLUFTDURCHSTRÖMTEN
ARBEITSLEITUNG
DEVICE FOR THE SENSOR-BASED DETECTION OF A PRESSURE DIFFERENCE IN A WORKING LINE for
COMPRESSED AIR FLOW
DISPOSITIF DE DÉTERMINATION PAR CAPTEURS D'UNE DIFFÉRENCE DE PRESSION DANS UNE CONDUITE
DE TRAVAIL PARCOURUE PAR DE L'AIR COMPRIMÉ
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
30.10.2009 DE 102009051406
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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05.09.2012 Patentblatt 2012/36 |
(73) |
Patentinhaber: KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH |
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80809 München (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- TÓTH, Janos
H-6000 Kecskemét (HU)
- MUSER, Michael
85276 Pfaffenhofen (DE)
- KÁNTOR, Kornél
H-6000 Kecskemét (HU)
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(74) |
Vertreter: Mattusch, Gundula |
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Knorr-Bremse AG
Moosacherstrasse 80 80809 München 80809 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 0 003 188 DE-A1- 2 318 973 GB-A- 2 239 076 US-B1- 6 363 963
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WO-A1-01/21989 DE-A1- 4 226 941 JP-A- 2008 189 463
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur sensortechnischen
Ermittlung einer zwischen einer ersten Stelle und einer in Strömungsrichtung beabstandet
hierzu angeordneten zweiten Stelle auftretenden Druckdifferenz im Bereich einer in
einer druckluftdurchströmten Arbeitsleitung eingefügten Drossel.
[0002] Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich auf fluidtechnische Anwendungsfalle,
bei denen das Vorhandensein einer Druckmittelströmung in einer Leitung sowie deren
Richtung festgestellt werden soll, um diese Informationen in einer übergeordneten
Steuereinheit signalzuverarbeiten. Mögliche Anwendungsfälle sind beispielsweise Reifendrucküberwachungseinrichtungen,
bei denen die Druckbeaufschlagung mindestens eines luftgefederten Reifens eines Kraftfahrzeuges
gesteuert wird. Hierbei benötigt die übergeordnete Steuerung eine sensortechnisch
zu ermittelnde Information über den aktuellen Druck der angeschlossenen luftgefederten
Reifen. Es sind jedoch auch anderen Anwendungsfälle denkbar, beispielsweise bei pneumatischen
Türbetätigungsanlagen oder im Bereich der Verbrennungsmotorentechnik.
[0003] Aus der
EP 0 003 188 A1 geht eine technische Lösung zur Ermittlung einer Druckdifferenz im Bereich einer
in einer druckmittelführenden Arbeitsleitung eingefügten Drossel hervor. Die Arbeitsleitung
führt hier Verbrennungsluft, deren Zufuhr gesteuert werden soll. Das Vorhandensein
einer Luftströmung durch die Arbeitsleitung wird durch deren Anzapfen an zwei beabstandet
zueinander angeordneten Stellen ermittelt. Im Bereich einer eine Drosselwirkung hervorrufenden
Engstelle sowie in Strömungsrichtung gesehen vor dieser Engstelle wird der dort herrschende
Druck beidseits einer in einem geschlossenen Gehäuse untergebrachten Elastomermembran
zugeführt. Dabei lässt sich eine untere Anschlagstellung durch eine Einstellschraube
justieren. Über einen Hebelmechanismus wird die sich je nach Druckdifferenz zwischen
beiden Stellen ergebende Position der Elastomermembran abgegriffen. Über die aktuelle
Position der Elastomermembran lassen sich somit Rückschlüsse über die herrschende
Druckdifferenz im Bereich der Drossel ziehen.
[0004] Die
DE 2 318 973 A1 offenbart eine andere Vorrichtung zur sensortechnischen Ermittlung einer Druckdifferenz,
bei welcher diese Druckdifferenz zu beiden Seiten eines Kolbens nach Größe und Vorzeichen
zur Gewinnung von Schaltsignalen für eine übergeordnete Steuerung herangezogen wird.
Der Kolben ist axial verschiebbar in einem Gehäuse angeordnet, das beidseits des gegen
Federkräfte längs verschieblich gelagerten Kolbens je eine mit einem Druckmittelanschluss
versehene Druckkammer bildet. Der Kolben ist für seine beiden Verschiebrichtungen
zwei Federanordnungen zugeordnet, die sich mit ihren einander abkehrenden ersten Enden
dauernd auf Anschlägen am Gehäuse und mit ihren zweiten Enden an auf das Bauteil aufgezogene
Anschlagscheiben aufstützen. Die den Anschlagscheiben der jeweiligen Feder abgekehrten
Stirnflächen sind je nach Anlage an dem Kolben und an dem Gehäuse derart zugeordnet,
dass in einer von den Endstellungen abweichenden neutralen Stellung des Kolbens beide
Anschlagscheiben auf den zugeordneten Anlagen an Kolben und Gehäuse aufliegen, während
bei Verschiebungen des Kolbens die in Richtung der jeweiligen Verschiebung vorhandene
Anschlagscheibe nur auf der zugeordneten Anlage am Kolben, dagegen die in Richtung
der jeweiligen Verschiebung hintere Anschlagscheibe nur auf der zugeordneten Anlage
am Gehäuse aufliegt. Der Kolben ist mit Mitteln zur von seiner Stellung abhängigen
Betätigung von elektrischen Schaltmitteln versehen. Als elektrische Schaltmittel sind
zwei einander gegenüberliegend angeordnete Tippschalter vorgesehen, deren wechselseitige
Betätigung über einen Mitnehmerarm erfolgt, der mechanisch mit dem Kolben des Differenzdrucksensors
verbunden ist.
[0005] Nachteilhaft bei diesem Stand der Technik ist die recht hohe Anzahl von Bauelementen,
verursacht durch die Anschlagscheiben, Druckfedern, Dichtungen und dergleichen.
[0006] Aus der
DE 42 26 941 A1 geht eine andere technische Lösung für einen Differenzdruckschalter hervor, bei der
die vorstehend geschilderte Problematik dadurch gelöst wird, dass wenige funktionsintegrierte
Bauteile mit einem berührungslos arbeitenden Schalter kombiniert werden. In einem
quaderförmigen Gehäuse, in dem ein einseitig eingespanntes Band angeordnet ist, hängt
die Position des freien Endes dieses Bandes von einem Differenzdruck ab. Die zu vergleichenden
Druckquellen münden auf den gegenüberliegenden zu dem Band parallelen Wandungen des
Gehäuses. Mit Hilfe eines berührungslosen Sensors wird die Bewegung oder Position
des freien Endes des Bandes in entsprechend elektrische Signale umgesetzt. Wenn das
Band als ein Metallband ausgeführt ist, kann der Sensor nach Art eines induktiven
Sensors ausgebildet sein. Ferner wird vorgeschlagen, zumindest das bewegliche Teil
des Bandes zu magnetisieren, um eine zuverlässige Messung sicherzustellen.
[0007] Auch mit dieser technischen Lösung lässt sich ein Differenzdruck messen und in ein
Schaltsignal umwandeln. Dieser Differenzdruckschalter wird vorzugsweise in der Fahrwerksregelung,
bei der sich in den Schwingungsdämpfern der Druck durch Übergang von zug- auf druckperiodisch
ändert, eingesetzt. Nachteilhaft hierbei ist jedoch der recht empfindliche Aufbau,
der den Einsatzumfang dieser technischen Lösung beschränkt.
[0008] Dokument
GB 2 239 076 A beschreibt eine hydraulische Druckwaagevorrichtung mit einem einseitig abgefederten
Waagekolben.
[0009] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur sensortechnischen
Ermittlung eines Differenzdrucks zu schaffen, die mit einfachen Bauteilen robust aufgebaut
ist und stets zuverlässige Messwerte liefert.
[0010] Die Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen
Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
[0011] Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Druck an der ersten Stelle
in Strömungsrichtung vor und an der zweiten Stelle in Strömungsrichtung - nicht bei
sondern -nach der Drossel abgezweigt wird, um die Druckdifferenz über der in der Arbeitsleitung
integrierten Drossel beidseits einer hierzu parallel geschalteten Druckwaageeinheit
zuzuführen. Die Druckwaageeinheit meldet im Zusammenwirken mit einer elektrischen
Schaltereinheit einer übergeordneten Steuereinheit ein binäres Be- oder Entlüftungssignal,
falls die Druckwaageeinheit eine signifikante positive bzw. negative Druckdifferenz
über der Drossel detektiert, die im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung insoweit
als eine Art Messdrossel dient.
[0012] Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass sich die
spezielle Nebeneinanderordnung von Messdrossel zu Druckwaageeinheit zu elektrischer
Schaltereinheit mit wenigen Bauteilen einfach umsetzen lässt. Dabei wird mit der ersten
Paarung von Messdrossel zu Druckwaageeinheit die bestehende Druckdifferenz in einen
Stellung umgesetzt. Mit der Paarung Druckwaageeinheit zu elektrischer Schaltereinheit
wird der so erzeugte Stellung als Betätigungskraft für die elektrische Schaltereinheit
genutzt. Das so ausgehend von einer Druckdifferenz erzeugte elektrische Signal kann
zur Einleitung und Beendigung von auf Druckluftströmungen in Arbeitsleitungen basierenden
Anwendungsfällen genutzt werden.
[0013] Die Druckwaageeinheit, welche zur Umsetzung der gemessenen Druckdifferenz in einen
Stellweg dient, besteht vorzugsweise aus einem zylindrischen Gehäuse mit endseitigen
Druckanschlüssen für den Anschluss mit der ersten bzw. zweiten Stelle vor/nach der
Drossel und enthält einen durch die Druckdifferenz axial und bidirektional verstellbaren
Waagekolben, der gegenüber der Wandung des Gehäuses dynamisch abgedichtet ist. Zur
Positionierung des Waagekolbens in eine als differenzdrucklose Ausgangsstellung definierte
Mittelstellung ist der Waagekolben beidseits zweier Federelemente angeordnet, die
mit dem dem Waagekolben jeweils angewandten Ende an den Stirnseiten des Gehäuses zur
Anlage kommen. Somit werden zwei den Waagekolben gegenüberliegend und gegen Federkräfte
beaufschlagbaren Druckkammern geschaffen. Eine solche Druckwaageeinheit ist einfach
und robust aufgebaut und besteht aus den vorstehend erwähnten wenigen Einzelbauteilen.
[0014] Das Zusammenwirken dieser Druckwaageeinheit mit der ihr zugeordneten elektrischen
Schalteeinheit erfolgt vorzugsweise nach den beiden nachfolgend beschriebenen bevorzugten
Ausführungsformen:
Gemäß einer ersten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass magnetische Koppelmittel
zum Einsatz kommen. Als magnetisches Koppelmittel wirkt dabei vorzugsweise ein im
Waagekolben integrierter Permanentmagnet mit der als induktiver Reedschalter ausgebildeten
Schaltereinheit zusammen. Dabei kann der Waagekolben auch gänzlich aus Permanentmagnetmaterial
bestehen. Diese magnetischen Kuppelmittel ermöglichen ein berührungsloses Betätigen
der elektrischen Schaltereinheit, welche eine druckdichte Unterbringung der Bauteile
der Druckwaageeinheit innerhalb eines vollkommen geschlossenen Gehäuses gestattet.
Somit werden Abdichtungsprobleme vermieden und dank der magnetischen Koppelmittel
lässt sich die Vorrichtung insgesamt recht kompaktbauend realisieren.
[0015] Gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Druckwaageeinheit
über mechanische Koppelmittel mit der elektrischen Schaltereinheit zusammenwirkt.
Als geeignetes mechanisches Koppelmittel kann dabei ein den Waagekolben mit der Schaltereinheit
verbindender Betätigungsstößel vorgesehen werden, der sich quer zur Bewegungsachse
des Waagekolbens in Richtung elektrischer Schaltereinheit erstreckt. Der Betätigungsstößel
kann dabei entweder Bestandteil des Waagekolbens sein oder Bestandteil der Schaltereinheit.
Letzterenfalls lässt sich die elektrische Schaltereinheit als herkömmlicher mehrpoliger
Kipphebelschalter ausbilden, der als Standardbauteil zur Verfügung steht.
[0016] Gemäß einer die Betätigung einer als Kipphebelschalter ausgebildeten elektrischen
Schaltereinheit verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Waagekolben zwischen
zwei Elastomermembranen angeordnet ist, die je einen Druckraum begrenzen, welcher
mit der ersten bzw. zweiten Stelle der Drossel verbunden ist. Das distale Ende des
Betätigungsstößels wirkt dabei mit einer radialen Ausnehmung am Waagekolben zur Schalterbetätigung
zusammen. Dank der beiden den Waagekolben einschließenden Elastomermembranen steht
der mit dem Betätigungsstößel und dem elektrischen Schalter zusammenwirkende Übergangsbereich
nicht unter Druck, so dass keine weiteren Dichtungsmaßnahmen getroffen werden müssen.
Das Elastomermaterial der Elastomermembranen ist so dick ausgeführt, dass sich im
Falle eines Druckgleichgewichts, also bei nicht vorhandender Druckdifferenz, die neutrale
Mittelstellung einstellt, ohne dass zusätzliche Federelemente benötigt werden.
[0017] Vorzugsweise ist die elektrische Schaltereinheit im Rahmen der vorliegenden Erfindung
mit drei Schaltstellungen ausgestattet und signalisiert der übergeordneten - vorzugsweise
elektronischen - Steuereinheit in der besagten Mittelstellung des Waagekolbens keinen
Druckbedarf. Wird dagegen eine der Endanschlagstellungen des Waagekolbens, linksseitig
oder rechtsseitig, angenommen, so lässt sich hierdurch ein Belüftungsbedarf bzw. Entlüftungsbedarf
signalisieren. Hierdurch lässt sich eine 3/n-Ventilfunktion umsetzen. Eine 2/2-Ventilfunktion
kann aus der Summe der vorhandenen Möglichkeiten dadurch realisiert werden, dass lediglich
die neutrale Mittelstellung als Abschlussstellung und der Belüftungsbedarf oder Entlüftungsbedarf
signalisiert wird.
[0018] Gemäß eines bevorzugten Anwendungsfalls ist die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur sensortechnischen Ermittlung eines Differenzdruckes ausgestattete Arbeitsleitung
eingangsseitig von einem elektropneumatischen Ventil mit Druckluft beaufschlagbar,
um endseitig einen vorzugsweise geschlossenen Behälter zu befüllen. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung ermittelt hierbei, ob Druckluft in den Behälter strömt und wann sich ein
Strömungsausgleich einstellt und meldet ein dementsprechendes elektrisches Signal
an die übergeordnete Steuereinheit weiter, die wiederum das Steuerventil ansteuert.
Der elektronischen Steuereinheit kann ein gewünschtes Drucklevel manuell oder automatisch
vorgegeben bekommen. Dieses Einsatzbeispiel lässt sich bei der Befüllung luftgefederter
Reifen eines Kraftfahrzeuges, der Befüllung kesselartiger Druckluftspeicherbehälter
und dergleichen anwenden.
[0019] Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der
Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren
näher dargestellt. Es zeigt:
- Figur 1
- eine schaltbildartige Darstellung einer Vorrichtung zur Ermittlung eines Differenzdrucks
in einer ersten Ausführungsform, und
- Figur 2
- eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Differenzdrucks in einer zweiten Ausführungsform.
[0020] Gemäß Figur 1 fließt ausgehend von einem - hier nur schematisch angedeuteten - elektropneumatischen
Steuerventil 1 eine Druckluftströmung durch eine Arbeitsleitung 2 in einemebenfalls
nur schematisch angedeuteten - geschlossenen Behälter 3, der mit der Druckluft zu
befüllen ist. In die Arbeitsleitung 2 ist eine den wirksamen Strömungsquerschnitt
verengende Drossel 4 eingefügt. An einer ersten Stelle 5a vor der Drossel 4 sowie
einer zweiten Stelle 5b nach der Drossel 4 steht bei der Durchströmung der Arbeitsleitung
2 mit Druckluft ein unterschiedlich hoher Druck an. Eine parallel zur Drossel 4 geschaltete
Druckwaageeinheit 6 ermittelt die aus den unterschiedlichen Drücken an der ersten
Stelle 5a und der zweiten Stelle 5b resultierende Druckdifferenz, in dem die besagten
Drücke von der Arbeitsleitung 2 abgezweigt werden.
[0021] Die Druckwaageeinheit 6 besteht im Wesentlichen aus einem zylindrischen Gehäuse 7
mit je stimflächenseitigen Druckanschlüssen für den Anschluss mit der ersten und zweiten
Stelle 5a und 5b der Arbeitsleitung 2. Innerhalb des Gehäuses 7 ist mittig ein axial
bidirektional verstellbarer Waagekolben 8 integriert. Der Waagekolben 8 ist durch
Beaufschlagung zweier gegensinnig hierauf einwirkender Federelemente 9a und 9b im
differenzdrucklosen Ausgangszustand in der gezeigten Mittelstellung.
[0022] Die Druckwaageeinheit 6 wirkt über diese Ausführungsform über magnetische Koppelmittel
mit einer ortsnah hierzu positionierten elektrischen Schaltereinheit 10 zusammen.
Als magnetisches Koppelmittel besteht der Waagekolben 8 hier aus einem Permanentmagneten,
wogegen die hiermit zusammenwirkende elektrische Schaltereinheit 10 als induktiver
Reedschalter ausgebildet ist. Detektiert die Druckwaageeinheit 6 je nach Durchströmungsrichtung
der Arbeitsleitung 2 eine signifikante positive bzw. negative Druckdifferenz über
der Drossel 4, so lässt sich dieses sensortechnisch ermittelte Ereignis über die elektrische
Schaltereinheit 10 an eine übergeordnete Steuereinheit 11 melden, die in Abhängigkeit
vorgegebener Steuerwerte und des ermittelten Druckdifferenzwertes das elektropneumatische
Steuerventil 1 ansteuert.
[0023] Wenn nach Öffnen des elektropneumatischen Steuerventils 1 Druckluft solange in den
angeschlossenen Behälter 3 strömt, bis dieser vollständig gefüllt ist, lässt sich
über die Drossel 4 schließlich keine Druckdifferenz mehr feststellen, so dass die
elektronische Steuereinheit 11 anschließend das elektropneumatische Ventil 1 von der
geöffneten in die geschlossene Stellung bringen kann.
[0024] Nach der in Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsform ist ein Waagekolben 8'
zwischen zwei Elastomermembranen 12a und 12b angeordnet, die je einen Druckraum 13a
bzw. 13b begrenzen, welcher mit der - nicht dargestellten - ersten bzw. zweiten Stelle
der Arbeitsleitung verbunden ist, analog zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform.
[0025] Zur Betätigung einer dem Waagekolben 8' zugeordneten elektrischen Schaltereinheit
10' dient ein mechanisches Koppelmittel, das als Betätigungsstößel 14 mit einer korrespondierenden
radialen Ausnehmung 15 am Waagekolben 8' zum Eingriff kommt. Die aufgrund der Druckdifferenz
erzeugte Axialbewegung des Waagekolbens 8' führt somit zu einem kippenden Schalten
des Betätigungsstößels 14 der elektrischen Schalteinheit 10' zu dem bereits in Verbindung
mit der vorstehenden Beschreibung der ersten Ausführungsform genannten Zweck.
[0026] Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die beiden vorstehend beschriebenen bevorzugten
Ausführungsformen. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom
Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise
auch möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung zur sensortechnischen Ermittlung einer
Druckdifferenz zu einem anderen Zweck als zum Druckbeaufschlagen eines geschlossenen
Behälters zu verwenden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung im Zusammenhang mit
einer Reifendrucküberwachungseinrichtung für luftgefederte Reifen eines Kraftfahrzeuges.
Bezugszeichenliste
[0027]
- 1
- elektropneumatisches Ventil
- 2
- Arbeitsleitung
- 3
- Behälter
- 4
- Drossel
- 5
- Stelle
- 6
- Druckwaageeinheit
- 7
- Gehäuse
- 8
- Waagekolben
- 9
- Federelement
- 10
- elektrische Schalteeinheit
- 11
- Steuereinheit
- 12
- Elastomermembran
- 13
- Druckraum
- 14
- Betätigungsstößel
- 15
- Ausnehmung
1. Vorrichtung zur sensortechnischen Ermittlung einer zwischen einer ersten Stelle (5a)
und einer in Strömungsrichtung beabstandet hierzu angeordneten zweiten Stelle (5b)
auftretenden Druckdifferenz im Bereich einer in einer Arbeitsleitung (2) eingefügten
Drossel (4),wobei der Druck an der ersten Stelle (5a) in Strömungsrichtung vor und
an der zweiten Stelle (5b) in Strömungsrichtung nach der Drossel (4) abgezweigt wird,
um die Druckdifferenz über der Drossel (4) beidseits einer hierzu parallel geschalteten
Druckwaageeinheit (6; 6') zuzuführen, welche im Zusammenwirken mit einer elektrischen
Schaltereinheit (10; 10') einer übergeordneten Steuereinheit (11) ein Signal meldet,
falls die Druckwaageeinheit (6; 6') eine signifikante positive bzw. negative Druckdifferenz
über der Drossel (4) detektiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckwaageeinheit (6; 6') zur Feststellung der positiven oder negativen Druckdifferenz
in der druckluftdurchströmten Arbeitsleitung (2) aus einem zylindrischen Gehäuse (7)
mit stirnseitigen Druckanschlüssen für den Anschluss mit der ersten und zweiten Stelle
(5a, 5b) der Arbeitsleitung (2) besteht, das einen durch die Druckdifferenz axial
bidirektional verstellbaren Waagekolben (8) enthält, der zur Positionierung in eine
Mittelstellung als differenzdrucklose Ausgangsstellung beidseits zweier Federelemente
(9a, 9b) angeordnet ist, wobei das der übergeordneten Steuereinheit (11) gemeldete
Signal ein binäres Be- oder Entlüftungssignal ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammenwirken der elektrischen Schaltereinheit (10; 10') mit der Druckwaageeinheit
(6; 6') durch mechanische oder magnetische Koppelmittel erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass als magnetische Koppelmittel ein den Waagekolben (8) bildender Permanentmagnet mit
der als induktiver Reedschalter ausgebildeter Schaltereinheit (10) zusammenwirkt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass als mechanisches Koppelmittel ein den Waagekolben (8') mit der Schaltereinheit (10')
verbindender Betätigungsstößel (14) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Waagekolben (8') zum kippenden Schalten des Betätigungsstößels (14) der Schaltereinheit
(10') zwischen zwei Elastomermembranen (12a; 12b) angeordnet ist, die je einen Druckraum
(13a; 13b) begrenzen, welcher mit der ersten bzw. zweiten Stelle (5a; 5b) der Arbeitsleitung
(2) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das distale Ende des Betätigungsstößels (14) der elektrischen Schaltereinheit (10')
in eine korrespondierende radiale Ausnehmung (15) am Waagekolben (8') zum Eingriff
kommt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltereinheit (10; 10') drei Schaltstellungen aufweist und der
Steuereinheit (11) in einer der Mittelstellung des Waagekolbens (8; 8') entsprechenden
Mittelstellung keinen Druckbedarf signalisiert, wogegen die beidseits hiervon vorhandenen
Endanschlagstellungen einen Belüftungsbedarf bzw. Entlüftungsbedarf singnalisieren.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsleitung (2) von einem elektropneumatischen Steuerventil (1) ausgehend
mindestens einen geschlossenen Behälter (3) druckbeaufschlagt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Behälter (3) durch einen luftgefederten Reifen eines Kraftfahrzeuges
oder einen kesselartigen Druckluftspeicherbehälter ausgebildet ist.
1. Device for the sensor-based detection of a pressure difference between a first point
(5a) and a second point (5b) distanced therefrom in the direction of flow in the region
of a restrictor (4) installed into a working line (2), wherein the pressure is tapped
upstream of the restrictor (4) in the direction of flow at the first point (5a) and
downstream of the restrictor (4) in the direction of flow at the second point (5b)
in order to feed the pressure difference across the restrictor (4) on both sides to
a pressure balance unit (6; 6a), which is connected in parallel thereto and which,
interacting with an electric switch unit (10; 10') of a higher-order control unit
(11), outputs a signal if the pressure balance unit (6; 6a) detects a significant
positive or negative pressure difference across the restrictor (4),
characterised in that the pressure balance unit (6; 6a) consists, for the detection of the positive or
negative pressure difference in the working line (2) through which compressed air
flows, of a cylindrical housing (7) with pressure ports at the end faces for connection
to the first and second points (5a, 5b) of the working line (2), which housing (7)
comprises a balance piston (8), which is axially movable in both directions by the
pressure difference and which is located on both sides of two spring elements (9a,
9b) for positioning in a central position representing a starting position without
differential pressure, the signal output by the higher-order control unit (11) being
a binary ventilation or venting signal.
2. Device according to claim 1,
characterised in that the interaction between the electric switch unit (10; 10') and the pressure balance
unit (6; 6a) is based on mechanical or magnetic coupling means.
3. Device according to claim 2,
characterised in that, as magnetic coupling means, a permanent magnet forming the balance piston (8) interacts
with the switch unit (10) designed as an inductive reed switch.
4. Device according to claim 2,
characterised in that, as mechanical coupling means, an actuating plunger (14) connecting the balance piston
(8') to the switch unit (10') is provided.
5. Device according to claim 4,
characterised in that, for toggle-switching the actuating plunger (14) of the switch unit (10'), the balance
piston (8') is located between two elastomer membranes (12a; 12b), each of which bounds
a pressure chamber (13a; 13b) connected to the first or second point (5a; 5b) of the
working line (2).
6. Device according to claim 1,
characterised in that the distal end of the actuating plunger (14) of the electric switch unit (10') comes
into engagement with a corresponding radial recess (15) on the balance piston (8').
7. Device according to claim 1,
characterised in that the electric switch unit (10; 10') has three switching positions and signals no pressure
demand to the control unit (11) in a central position corresponding to a central position
of the balance piston (8; 8a), while the two end stop positions on either side thereof
signal a demand for ventilation or venting.
8. Device according to claim 1,
characterised in that the working line (2) applies pressure to at least one closed container (3), starting
from an electropneumatic control valve (1).
9. Device according to claim 5,
characterised in that the closed container (3) is represented by an air-sprung tyre of a motor vehicle
or by a tank-type air accumulator.
1. Dispositif de détermination par une technique de capteur d'une différence de pression
se produisant entre un premier point (5a) et un deuxième point (5b) disposé à distance
de celui-ci dans le sens du courant dans la partie d'un étranglement inséré dans un
conduit (2) de travail, la pression étant dérivée au premier point (5a) avant, dans
le sens du courant, et au deuxième point (5b) après, dans le sens du courant, l'étranglement
(4) pour envoyer la différence de pression sur l'étranglement (4) de part et d'autre
d'une unité (6; 6') de bascule manométrique montée à cet effet en parallèle, envoyant,
en coopération avec une unité (10; 10') de commutation électrique d'une unité (11)
de commande supérieure hiérarchiquement, un signal si l'unité (6; 6') de bascule manométrique
détecte sur l'étranglement (4) une différence de pression positive ou négative significative,
caractérisé en ce que l'unité (6; 6') de bascule manométrique de constatation de la différence de pression
positive ou négative dans le conduit (2) de travail parcouru par de l'air comprimé
est constituée d'un boîtier (7) cylindrique ayant des raccords de pression du côté
frontal pour le raccordement au premier et au deuxième points (5a, 5b) du conduit
(2) de travail, qui contient un piston (8) de bascule réglable bidirectionnellement
axialement par la différence de pression, piston qui, pour le positionnement, est
disposé en une position médiane, comme position initiale sans différence de pression,
de part et d'autre de deux éléments (9a, 9b) à ressort, le signal envoyé à l'unité
(11) de commande supérieure hiérarchiquement étant un signal binaire d'alimentation
en air ou de purge d'air.
2. Dispositif suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que la coopération de l'unité (10; 10') de commutation électrique avec l'unité (6, 6')
de bascule manométrique s'effectue par un moyen d'accouplement mécanique ou magnétique.
3. Dispositif suivant la revendication 2,
caractérisé en ce que, comme moyen d'accouplement magnétique, un aimant permanent formant le piston (8)
de bascule coopère avec l'unité (10) de commutation constituée sous la forme d'un
commutateur reed inductif.
4. Dispositif suivant la revendication 2,
caractérisé en ce qu'il est prévu, comme moyen d'accouplement mécanique, un poussoir (14) d'actionnement
reliant le piston (8') de bascule à l'unité (10') de commutation.
5. Dispositif suivant la revendication 4,
caractérisé en ce que le piston (8') de bascule est, pour la commutation basculante du poussoir (14) d'actionnement
de l'unité (10') de commutation, disposé entre deux membranes (12a; 12b) en élastomère,
qui délimite respectivement un espace (13a; 13b) de pression, qui communique avec
le premier ou le deuxième point (5a; 5b) du conduit (2) de travail.
6. Dispositif suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que l'extrémité distale du poussoir (14) d'actionnement de l'unité (10') de commutation
électrique vient en prise dans un évidement (15) radial correspondant du piston (8')
de bascule.
7. Dispositif suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que l'unité (10; 10') de commutation électrique a trois points de commutation et l'unité
(11) de commande signale qu'il n'y a pas besoin de pression en une position médiane
correspondant à la position médiane du piston (8; 8') de bascule, tandis que les positions
de butée d'extrémité présentes de part et d'autre signalent un besoin d'alimentation
en air ou un besoin de purge d'air.
8. Dispositif suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que le conduit (2) de travail est alimenté en pression par une soupape (1) de commande
électropneumatique à partir d'au moins un réservoir (3) fermé.
9. Dispositif suivant la revendication 8,
caractérisé en ce que le réservoir (3) fermé est constitué par un pneumatique à suspension d'air d'un véhicule
automobile ou par un réservoir d'accumulation d'air comprimé de type en cuve.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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