[0001] Die Erfindung betrifft einen Reedkontaktschalter mit einem Gehäuse und einem Impulsgeber,
wobei das Gehäuse und der Impulsgeber relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind.
[0002] Unter Reedkontaktschaltern versteht man Schalter mit einem in einem als Kontaktträger
dienenden Glasrohr eingesetzten Schaltelement, das zwei wahlweise verbindbare oder
trennbare Leiterenden aufweist, die, sobald sie in eine bestimmbare örtliche Beziehung
zu einem Magnetfeld geraten, sich aufeinander zubewegen oder sich voneinander wegbewegen.
Das Magnetfeld wird dabei meist von einem Permanentmagneten aufgebaut, der über einen
Impulsgeber durch äußere Krafteinwirkung in seiner Lage gegenüber den Leiterenden
veränderbar ist.
[0003] So ist auch bei einem bekannten Reedkontaktschalter (Zeitschrift "Maschine und Werkzeug"
23, 1983) der Impulsgeber beweglich in dem Gehäuse aufgenommen und tritt aus diesem
an einem Stirnende aus, um über eine Schaltgabel, eine Schaltstange o. ä. gegenüber
dem Glasrohr relativ verschoben werden zu können. Dem austretenden Ende gegenüberliegend
ist ein Permanentmagnet befestigt, der mit dem Impulsgeber eine Lageänderung gegenüber
dem in dem Glasrohr eingebetteten Schaltelement ausführen kann, um dessen Leiterenden
entweder zu verbinden oder voneinander zu trennen. Während seines Bewegungsvorganges
gleitet der Impulsgeber mit seiner Mantelfläche an der Innenwandung einer Bohrung
in dem Gehäuse entlang und sorgt durch eine sehr genaue Passung dafür, daß nahezu
keine Schmutzpartikel oder Flüssigkeit in einen zwischen dem Gehäuse und.dem Impulsgeber
bestehenden Spalt gelangen können.
[0004] Ein derartiger bekannter Reedkontaktschalter kann bei der Steuerung eines Starterkreislaufes
einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug mit einem Getriebe, das nur dann in Betrieb
genommen werden darf, wenn das Getriebe eine Neutralstellung eingenommen hat, Anwendung
finden. Dort wird der Reedkontaktschalter so angeordnet, daß der Impulsgeber über
eine sich in der Neutralstellung befindliche Schaltvorrichtung in seine Lage gegenüber
dem Schaltelement bewegt wird und somit den zuvor unterbrochenen Starterkreislauf
schließt. Die unterschiedlichsten Bauarten von Getrieben führen dazu, daß der Reedkontaktschalter
gegebenenfalls an einem Ort eingebaut werden muß, an dem er ständig mit Schmieröl
und darin enthaltenen abgeriebenen Eisenpartikeln beaufschlagt wird.
[0005] In einem derartigen Einsatzfall ist es möglich, daß der Impulsgeber durch seine Relativbewegung
gegenüber dem Gehäuse und dem Glasrohr eine Pumpwirkung in dem Spalt zwischen dem
Gehäuse und dem Impulsgeber ausübt, aufgrund derer Schmieröl und Eisenpartikel in
das Innere des Reedkontaktschalters eingesaugt werden, die von dort entweder überhaupt
nicht mehr entweichen können, wie dies geschieht, wenn das Schmieröl tiefen Temperaturen
ausgesetzt ist und dementsprechend steif ist, oder die nur sehr langsam wieder abfließen
können. Ferner können sich die Eisenpartikel auf der Mantelfläche des Impulsgebers
aufgrund des Magnetfeldes ansammeln und eine Gleitbewegung vollkommen blockieren.
[0006] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, derartige Reedkontaktschalter
so zu verbessern, daß sie auch beim ständigen Kontakt mit Schmieröl und darin enthaltenen
Eisenpartikeln in ihrer Bewegungsfähigkeit nicht negativ beeinträchtigt werden.
[0007] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß im Bereich der Schiebefläche
Auffangtaschen für Fremdkörper vorgesehen sind.
[0008] Auf diese Weise ist eine wirksame Vorkehrung getroffen gegen eindringende Fremdstoffe,
da diese davon abgehalten werden, die Schiebefläche zu belegen und somit sowohl der
Verschleiß als auch die Schiebekräfte auf ein Minimum reduziert werden. Auch ist im
Falle, daß die Auffangtaschen im Bereich eines Magneten gelegen sind, nicht nur ein
Ansammeln von eisenhaltigen Fremdkörpern, sondern auch deren Verbleib in den Auffangtaschen
bedingt durch die Magnetwirkung gegeben.
[0009] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Auffangtaschen als Nuten ausgeführt,
die einen leichten Eintritt der Fremdkörper ermöglichen, und insbesondere dadurch,
daß die Auffangtaschen als in der Mantelfläche des Impulsgebers und/oder des Gehäuses
eingearbeitete Längsnuten ausgebildet sind, diese regelrecht aufsammeln, wenn eine
Verschiebung in Richtung der Längsachse stattfindet. Damit auch bei einem geringen
Aufnahmevermögen der Auffangtaschen und einem hohen Anfall von Fremdkörpern ein Verstopfen
der Auffangtaschen vermieden wird, weisen erfindungsgemäß die Auffangtaschen einen
zu der Außenseite des Gehäuses offenen Durchgang auf, so daß eine ständige Drainage
stattfinden kann.
[0010] Zur Vermeidung von Unter- oder Überdruck im Inneren des Reedkontaktschalters ist
der Erfindung entsprechend bei einem Reedkontaktschalter mit einem Kontaktträger und
einer in dem Impulsgeber vorgesehenen Innenbohrung, wobei der Kontaktträger und der
Impulsgeber zwischen mindestens zwei Endstellungen zueinander relativ verschiebbar
sind, vorgesehen, daß in mindestens einer Endstellung die Innenbohrung be- und/oder
entlüftbar ist, wobei es jedoch auch möglich ist, daß die Innenbohrung stets be- und/oder
entlüftbar ist, was besonders dann von Vorteil ist, wenn die Schiebebewegung zwischen
dem Impulsgeber und dem Gehäuse bereits durch geringsten Unter- oder Überdruck in
dem Reedkontaktschalter unmöglich gemacht wird.
[0011] Um den örtlichen Gegebenheiten, wonach der Reedkontaktschalter in ein Gehäuse eingeschraubt
ist und nur ganz wenig über eine Wand des Gehäuses hervorsteht, Rechnung tragen zu
können, ist bei einem Reedkontaktschalter, bei dem der Impulsgeber eine Betätigungsfläche
aufweist und in einer Endstellung aus dem Gehäuse austritt, die Be- und/oder Entlüftung
derart geschaffen, daß unmittelbar unterhalb der Betätigungsfläche öffnungen zum Be-
und/oder Entlüften vorgesehen sind.
[0012] Selbst bei starker Beaufschlagung des Reedkontaktschalters mit Schmieröl oder anderen
Flüssigkeiten wird deren Eindringen in den Reedkontaktschalter über ein bestimmtes
Maß hinaus bei einem Reedkontaktschalter, bei dem das Gehäuse ein offenes Stirnende
und eine an diesem austretende Bohrung aufweist, in der der Impulsgeber verschiebbar
geführt ist, erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß das Stirnende mit einer Phase
versehen ist und die öffnungen zum Be- und/oder Entlüften mit der Phase in Verbindung
stehen, so daß sich an dem Stirnende eine Tropfkante bildet, die das Abtropfen der
Flüssigkeit hervorruft und sie vom Eindringen in den Reedkontaktschalter selbst weitgehendst
abhält.
[0013] Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Innenbohrung
mit den Auffangtaschen in Verbindung steht, so daß Fremdkörper in den Auffangtaschen
über eintretende Flüssigkeit aus diesen ausgespült und auf dem Weg über die öffnungen
zum Be- und/oder Entlüften in die Umgebung abgegeben werden können.
[0014] In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel eines
Reedkontaktschalters nach der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.
[0015] Ein Reedkontaktschalter 10 weist als seine wesentlichen Bestandteile ein Gehäuse
12, einen Impulsgeber 14, ein als Kontaktträger wirkendes Glasrohr 16, ein Schaltelement
18, einen Ringmagneten 20, einen Sockel 22, Kontakte 24 und eine Druckfeder 26 auf.
In der weiteren Beschreibung wird auf Begriffe wie links, rechts, oben und unten verwiesen,
die sich mit Blick auf die Zeichnung beziehen sollen.
[0016] Das Gehäuse 12 ist vorzugsweise aus Stahl hergestellt und setzt sich aus einem zylindrischen
Hohlkörper 28 und einem Sechskantfuß 30 zusammen. Es ist jedoch auch möglich, dieses
aus einem anderen Metall oder aus einem dauerfesten Kunststoff zu bilden. Dieser ist
am unteren Ende des Hohlkörpers 28 gelegen und mit diesem als ein einziges Teil gebildet.
Unmittelbar oberhalb des Übergangs von dem Sechskantfuß 30 zu dem Hohlkörper 28 endet
ein auf den Mantel des Hohlkörpers 28 aufgearbeitetes Gewinde 32, das sich von dort
ausgehend über ungefähr die halbe Länge des Hohlkörpers 28 erstreckt und mittels dessen
der Reedkontaktschalter 10 in ein Gehäuse oder in einen Halter einschraubbar ist.
An dem oberen, also dem Sechskantfuß 30 abgelegenen Ende des Hohlkörpers 28 tritt
eine in diesem vorgesehene zweifach abgestufte Stufenbohrung 34 mit einem Bereich
kleinen Durchmessers 36 über eine sich nach außen öffnende 45°-Phase 38, deren Bedeutung
später genauer erläutert wird, aus diesem aus. Die Stufenbohrung 34 weist außer dem
Bereich kleinen Durchmessers 36 noch einen Bereich mittleren und einen Bereich großen
Durchmessers 40 und 42 auf, wobei der Bereich kleinen Durchmessers 36 ca. ein Achtel
der Länge des Hohlkörpers 28 einnimmt, der Bereich mittleren Durchmessers 40 sich
an diesen nach unten anschließt und geringfügig bis in den Sechskantfuß 30 reicht
und der Bereich großen Durchmessers 42 von dort bis zu dem unteren Ende des Sechskantfußes
30 führt. Hieraus ergibt sich eine obere Stufe 44 am Übergang vom Bereich kleinen
36 zu dem Bereich mittleren Durchmessers 40 und eine untere Stufe 46 am übergang vom
Bereich mittleren 40 zum Bereich großen Durchmessers 42.
[0017] Der Impulsgeber 14 ist in die Stufenbohrung 34 verschiebbar eingesetzt und mit einem
schlanken und einem weiten
Kolbenabschnitt 48 und 50 versehen, die jeweils in der Stufenbohrung 34 zur Anlage
gelangen. Der Außendurchmesser des schlanken Kolbenabschnittes 48 entspricht dabei
nahezu dem Innendurchmesser der Stufenbohrung 34 im Bereich kleinen Durchmessers 36,
während der weite Kolbenabschnitt 50 im Außendurchmesser dem Innendurchmesser der
Stufenbohrung 34 im Bereich des mittleren Durchmessers 40 entspricht. Diese Maßabstimmung
ermöglicht es, daß der Impulsgeber 14 stets an der Innenwandung der Stufenbohrung
34 zwischen zwei Endstellungen entlanggleitet, in dieser eine ausreichende Führung
erfährt und abhängig von den Fertigungstoleranzen dieser gegenüber dichtend zur Anlage
kommt. Der schlanke Kolbenabschnitt 48 nimmt in diesem Ausführungsbeispiel ungefähr
ein Fünftel der Gesamtlänge des Impulsgebers 14 ein und weist an seinem oberen Ende
als Betätigungsfläche eine ballig ausgebildete, halbrunde Kuppe 52 auf, unterhalb
derer sich von außen her mehrere Druckausgleichsbohrungen 54 bis in eine in dem Impulsgeber
14 angeordnete abgestufte Innen-oder Längsbohrung 56 erstrecken. Es ist jedoch auch
denkbar, anstatt der Druckausgleichsbohrungen 54 die halbrund ausgebildete Kuppe 52
weitgehendst offen zu der Längsbohrung 56 hin zu gestalten. Sind allerdings Druckausgleichsbohrungen
54 vorgesehen, so sind Vorkehrungen zu treffen, daß zumindest in einer Endstellung
des Impulsgebers 14 eine Verbindung zwischen der Längsbohrung 56 und der Umgebung
des Reedkontaktschalters besteht. Diese Längsbohrung 56 verläuft von unterhalb des
in Vollmaterial ausgebildeten Halbrunds bis zu dem unteren Ende des weiten Kolbenabschnittes
50 und ist in ihrem letzten Viertel aufgeweitet, um eine Kammer 58 zur Aufnahme des
Ringmagneten 20 zu bilden. Von unterhalb des schlanken Kolbenabschnittes 48 bis annähernd
in Höhe der Kammer 58 sind in die Mantelfläche des weiten Kolbenabschnittes 50 sich
jeweils diametral gegenüberliegend und längsaxial ausgerichtet mehrere Taschen 60
eingefräst, die der Zurückhaltung von Schmutz- und Eisenteilen dienen sollen, wie
dies später noch beschrieben wird. Das obere Ende der Taschen 60 markiert zugleich
den Übergang zwischen dem schlanken und dem weiten Kolbenabschnitt 48 und 50,und ein
sich dort ergebender Absatz 62 ist gegen die obere Stufe 44 zur Anlage bringbar. Die
Taschen 60, die ihrer Funktion wegen als Auffangtaschen für Fremdkörper betrachtet
werden können, stehen somit in Verbindung mit der Schiebefläche und sammeln auf dieser
angelagerte Schmutzpartikel während des Verschiebevorgangs. Eine ähnliche Wirkung
würde auch eintreten, wenn die Taschen in die Innenwandung der Stufenbohrung 34 eingearbeitet
wären. Darüber hinaus könnte eine ständige Drainage zu der Umgebung des Reedkontaktschalters
10 mittels Durchgängen, etwa Schlitzen oder Bohrungen, in dem Gehäuse 12, die in die
Taschen 60 münden, stattfinden. Diese Drainage wäre schließlich auch dadurch erreichbar,
daß die Taschen 60 in Verbindung mit der Längsbohrung 56 stehen und darin abgelagerte
Schmutzpartikel über die Längsbohrung 56 und die Druckausgleichsbohrungen 54 mittels
der den Reedkontaktschalter 10 beaufschlagenden Flüssigkeit ausgespült werden. Der
Ringmagnet 20 wird über Klebstoff oder über eine Preßpassung in der Kammer 58 gehalten
und schließt an seinem unteren Ende bündig mit dem weiten Kolbenabschnitt 50 ab. Sein
Innendurchmesser entspricht dabei dem Durchmesser der Längsbohrung 56 oberhalb der
Kammer 58.
[0018] Die Längsbohrung 56 umgibt wiederum das Glasrohr 16, das auf ca. 5/6 seiner Länge
einen Außendurchmesser aufweist, der ebenfalls dem Innendurchmesser der Längsbohrung
56 nahezu entspricht. Lediglich im Bereich seiner Restlänge ist es auf ungefähr den
fünffachen Durchmesser aufgeweitet, um somit einen erweiterten Hohlraum 64 für die
Aufnahme des Schaltelementes 18 zu schaffen. Aus dieser Formgebung ergibt sich auf
der Mantelfläche des Glasrohres 16 ein Absatz 66 mit einer oberen Ringfläche 68, die
gegen die untere Stufe 46 zur Anlage kommt. Der Außendurchmesser des Glasrohres 16
im Bereich des Hohlraumes 64 entspricht wiederum ungefähr dem Innendurchmesser der
Stufenbohrung 34 im Bereich großen Durchmessers 42, so daß das Glasrohr 16 einen festen
Sitz in dem Gehäuse 12 erhält. In dem Glasrohr 16 selbst ist das Schaltelement 18
in Schutzgas eingebettet, und es besteht vereinfacht ausgedrückt aus zwei miteinander
in Kontakt bringbaren Leiterenden 70, 72, die, sobald der Ringmagnet 20 eine bestimmte
Stellung zu diesen eingenommen hat, sich unter der Wirkung des in diesem wirkenden
Magnetfeldes berühren und somit einen Stromfluß zu einem nicht gezeigten Relais passieren
lassen. Die Leiterenden 70, 72 münden in den Sockel 22, von wo aus sie über die Kontakte
24, die in die Stufenbohrung 34 in den Bleich großen Durchmessers 42 und in den Hohlraum
64 einge ossen sind, an einen entsprechend aufgebauten, ebenfalls nicht dargestellten
Stromkreis angeschlossen werden können.
[0019] Schließlich befindet sich die Druckfeder 26 zwischen dem unteren Ende des Impulsgebers
14 und der oberen Ringfläche 68 des Glasrohres 16, um eine von dem Glasrohr 16 weggerichtete
Kraft auf den Impulsgeber 14 auszuüben.
[0020] Das Glasrohr 16, das Gehäuse 12, der Sockel 22 und das Schaltelement 18 bilden gemeinsam
eine starre Einheit, der gegenüber nur der Impulsgeber 14 und der Ringmagnet 20 unter
der Wirkung der Druckfeder 26 beweglich angeordnet sind. Die Bewegung erfolgt dabei
in Richtung der zentralen Längsmittenachse des Reedkontaktschalters 10.
[0021] Um dem Impulsgeber 14 eine Schiebebewegung erteilen zu können, ragt dieser mit seiner
Kuppe 52 oben aus dem Gehäuse 12 heraus und kann somit von außerhalb mit einer die
Bewegung herbeiführenden Kraft, die gegebenenfalls über eine Schaltgabel, eine Schaltstange,
einen Hebel, ein Pedal oder vieles andere eingeleitet werden kann, beaufschlagt werden.
Bedingt durch die Druckfeder 26 einenends und die Anlage des Absatzes 62 an der oberen
Stufe 44 anderenends kann der Impulsgeber 14 zwischen einer oberen und einer unteren
Endlage jedoch nur einen geringen Hub ausführen, der in der Regel nur so groß ist,
daß dann, wenn die Druckfeder 26 auf Block sitzt, die Kuppe 52 noch über das Gehäuse
12 hervorsteht.
[0022] Je nachdem ob sich der Impulsgeber 14 und somit auch der Ringmagnet 20 in ihrer unteren
oder ihrer oberen Endlage befinden, wird bedingt durch die Stellung des innerhalb
des Ringmagneten 20 aufgebauten Magnetfeldes gegenüber den Leiterenden 70, 72 das
Schaltelement 18 geschlossen oder geöffnet.
[0023] Dieser Reedkontaktschalter 10 findet, ohne daß dies im einzelnen dargestellt ist,
Anwendung bei der Steuerung eines Starterkreislaufes einer Brennkraftmaschine für
einen Ackerschlepper mit einem Getriebe, die aus Sicherheitsgründen nur dann über
einen elektrischen Anlasser gestartet werden soll, wenn das Getriebe eine Neutralstellung
eingenommen hat. Ist jedoch ein Gang eingelegt, dann soll der Ringmagnet 20 mit dem
Impulsgeber 14 eine Stellung einnehmen, die bewirkt, daß das Schaltelement 18 geöffnet
ist und somit ein Stromfluß von einem Zündschloß zu dem elektrischen Anlasser nicht
erfolgen kann. Hierzu ist auf eine maßgebende Schaltstange ein Nocken aufgesetzt,
der den Impulsgeber 14 in das Gehäuse 12 einschiebt, solange sich die Schaltstange
in einer Neutralstellung befindet. In dieser Stellung ist das Schaltelement 18 geschlossen,
und die Brennkraftmaschine kann gestartet werden. Der Einbau des Reedkontaktschalters
10 in ein Getriebe hat jedoch auch seine Beaufschlagung mit Schmieröl und darin enthaltenen
abgeriebenen Eisenpartikeln zur Folge. Bedingt durch die Relativbewegung des Impulsgebers
14 gegenüber dem Glasrohr 16 und dem Gehäuse 12 und die zwischen diesen noch vorhandenen,
wenn auch noch so kleinen Spalte entsteht bei jedem Hub des Impulsgebers 14 ein Pumpeffekt,
aufgrund dessen Schmieröl mit den genannten Eisenpartikeln und sonstigen Ablagerungen
in die Spalte eingesaugt wird. Um zu vermeiden, daß dieses Schmieröl zwischen dem
Glasrohr 16 und dem oberen Ende der Längsbohrung 56 eingeschlossen wird, sind die
Druckausgleichsbohrungen 54 vorgesehen, über die das eingetretene Schmieröl wieder
ausgepumpt werden kann. Ferner ergibt die 45°-Phase 38 am oberen Ende des Gehäuses
12 eine Tropfkante, die beim waagrechten oder gekippten Einbau des Reedkontaktschalters
10 ein Abtropfen des Schmieröls bewirkt und somit dessen Eindringen in die Spalte
nahezu unmöglich macht. Dennoch in den Spalt zwischen dem Impulsgeber 14 und dem Gehäuse
12 eingedrungene Eisenpartikel setzen sich in den Taschen 60 ab und gelangen nicht
in den Spalt zwischen dem weiten Kolbenabschnitt 50 im Bereich der Kammer 58 und der
Stufenbohrung 34 im Bereich mittleren Durchmessers 40, so daß dort eine Blockierung
der Schiebebewegung des Impulsgebers 14 unterbunden wird.
1. Reedkontaktschalter (10) mit einem Gehäuse (12) und einem Impulsgeber (14), wobei
das Gehäuse (12) und der Impulsgeber (14) relativ zueinander verschiebbar angeordnet
sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Schiebefläche Auffangtaschen (60)
für Fremdkörper vorgesehen sind.
2. Reedkontaktschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangtaschen
(60) als Nuten ausgeführt sind.
3. Reedkontaktschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangtaschen
(60) als in der Mantelfläche des Impulsgebers (14) und/oder des Gehäuses (12) eingearbeitete
Längsnuten ausgebildet sind.
4. Reedkontaktschalter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auffangtaschen (60) einen zu der Außenseite des Gehäuses (12)
offenen Durchgang aufweisen.
5. Reedkontaktschalter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche mit einem
Kontaktträger (16) und einer in dem Impulsgeber (14) vorgesehenen Innenbohrung (56),
wobei der Kontaktträger (16) und der Impulsgeber (14) zwischen mindestens zwei Endstellungen
zueinander relativ verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer
Endstellung die Innenbohrung (56) be-und/oder entlüftbar ist.
6. Reedkontaktschalter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Innenbohrung (56) stets be- und/oder entlüftbar ist.
7. Reedkontaktschalter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, wobei der
Impulsgeber (14) eine Betätigungsfläche (52) aufweist und in einer Endstellung aus
dem Gehäuse (12) austritt, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar unterhalb der Betätigungsfläche
(52) öffnungen (54) zum Be- und/oder Entlüften vorgesehen sind.
8. Reedkontaktschalter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, wobei das
Gehäuse (12) ein offenes Stirnende und eine an diesem austretende Bohrung (34) aufweist,
in der der Impulsgeber (14) verschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Stirnende mit einer Phase (38) versehen ist und die öffnungen (54) zum Be- und/oder
Entlüften mit der Phase (38) in Verbindung stehen.
9. Reedkontaktschalter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Innenbohrung (56) mit den Auffangtaschen (60) in Verbindung
steht.