Pneumatisches Stellelement

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Stellelement, insbesondere für Zentralverriegelungen in Kraftfahrzeugen mit einem Gehäuse, mit einer im Gehäuse verschieblich gelagerten Kolbenstange, mit einem Kolben, der mit der Kolbenstange verbunden ist und der gemeinsam mit einem Gehäuseteil einen Druckraum bildet, mit einem pneumatischen Druckanschluß, der den Druckraum mit einer Druckquelle verbindet, mit einem elektrischen Schalter, der abhängig von der Lage der Kolbenstange relativ zum Gehäuse betätigbar ist, wobei der Schalter im Druckraum angeordnet ist und der Schalter durch den Kolben betätigbar ist und wobei ein Stempel vorgesehen ist, der durch den Kolben gegenüber dem Gehäuse verschiebbar ist und durch den der Schalter betätigbar ist.

[0002] Ein derartiges pneumatisches Stellelement ist aus der US-A-3 303 755 vorbekannt. Das dortige Stellelement ist als doppelt wirkender Membranstellantrieb ausgebildet, bei dem in der der Kolbenstange gegenüberliegenden Arbeitskammer ein vom Kolben betätigter, elektrischer Schalter vorgesehen ist. Zur Betätigung des Schalters ist zwischen dem Schalter und dem Kolben ein Stempel angeordnet.

[0003] Aus der DE-A-1601 763 ist ein einfach wirkender pneumatischer Stellzylinder bekannt, bei dem im Druckraum, der sich auf der der Kolbenstange abgewandten Seite des Kolbens befindet, ein vom Kolben betätigbarer, elektrischer Schalter angeordnet ist. Auch hier ist ein Stempel zwischen dem Schalter und dem Kolben vorgesehen, der jedoch nicht relativ zum Gehäuse verschiebbar sondern verschwenkbar ausgebildet ist.

[0004] Diese vorbekannten pneumatischen Stellelemente weisen den Nachteil auf, daß die dort verwendeten Schalter keinen definierten Umschaltpunkt aufweisen. Dadurch ist bei einer Änderung des Schaltzustandes keine Aussage darüber möglich, welche Lage zu dem Zeitpunkt der Änderung des Schaltzustandes die Kolbenstange relativ zum Gehäuse aufweist. Dies kann insbesondere bei der Verwendung der pneumatischen Stellelemente bei Zentralverriegelungen in Kraftfahrzeugen zu Schwierigkeiten führen, da dann eine für die ordnungsgemäße Funktion der Zentralverriegelung erforderliche, sichere Erfassung des Stellzustandes des pneumatischen Stellelementes nicht möglich ist.

[0005] Aus der DE-A-2936 821 ist zwar die Verwendung von Schnappschaltern bei pneumatischen Stellelementen vorbekannt. Der dortige Schnappschalter ist jedoch außerhalb des Druckraums oberhalb des Kolbens angeordnet und wird direkt oder indirekt durch die Kolbenstange betätigt.

[0006] Dieses vorbekannte pneumatische Stellelement hat den Nachteil, daß für die Anordnung des elektrischen Schalters oberhalb des Kolbens zusätzlicher Platz erforderlich ist, so daß dieses vorbekannte Stellelement eine große Bauhöhe aufweist, Angesichts der Tatsache, daß derartige Stellelemente häufig in Türen oder Klappen von Kraftfahrzeugen angeordnet werden und das Platzangebot in solchen Türen oder Klappen des Kraftfahrzeuges häufig gering ist, kann aufgrund dieser vorbekannten Anordnung des Schalters die erforderliche Einbauhöhe des pneumatischen Stellelementes in bestimmten Einbausituationen zu groß sein. Dies kann dazu führen, daß Kraftfahrzeuge mit entsprechend engen Einbauräumen nicht mit derartigen vorbekannten pneumatischen Stellelementen ausgerüstet werden können und daß demgemäß die Installation der gesamten Zentralverriegelung in Frage gestellt ist.

[0007] Weiterhin hat dieses vorbekannte pneumatische Stellelement den Nachteil, daß aufgrund der bekannten Empfindlichkeit elektrischer Schalter gegen Schmutz und Feuchtigkeit der Gehäuseraum oberhalb des Kolbens mit zusätzlichen Dichtmitteln gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz abgedichtet werden muß. Derartige Dichtmittel sind häufig nur aus diesem Grunde erforderlich, so daß durch die vorbekannte Anordnung des Schalters zusätzliche, kostenaufwendig zu beschaffende und zu montierende Teile erforderlich sind.

[0008] Aus der FR-A-2 377 021 ist es bekannt, bei Stellzylindern Stempel zur Schalterbetätigung mit rampenförmigen Ausnehmungen zu verwenden. Der dort verwendete Schalter ist jedoch wieder ein vollgekapseltes Schaltelement, das außerhalb des Druckraums des pneumatischen Stellelementes angeordnet ist. Zudem handelt es sich bei dem dortigen Schalter nicht um einen Schnappschalter.

[0009] Die Erfindung hat die Aufgabe, die vorbekannten pneumatischen Stellelemente dahingehend weiterzubilden, daß sie einfacher und kostengünstiger herstellbar sind und daß die Schalterbetätigung gegenüber dem Vorbekannten sicherer ist.

[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stempel einen Ansatz aufweist, der den Schalter betätigt und daß der Schalter ein Schnappschalter ist, der eine bevorzugte Schaltstellung aufweist.

[0011] Derartige Schnappschalter haben den Vorteil, einen definierten Umschaltpunkt aufzuweisen, so daß schon bei geringen Änderungen der Lage des Kolbens bzw. der Kolbenstange relativ zum Gehäuse die Umschaltung erfolgt. Bei den vorbekannten pneumatischen Stellelementen verursachte die Verwendung derartiger Schnappschalter deshalb Schwierigkeiten, weil derartige Schnappschalter eine umfangreiche Mechanik aufweisen, filigran aufgebaut sind und deshalb besonders empfindlich auf Umwelteinflüsse, wie Feuchtigkeit und Schmutz, reagieren.

[0012] Der Schnappschalter ist durch einen Stempel betätigbar, der durch den Kolben des pneumatischen Stellelementes gegenüber dem Gehäuse verschiebbar ist. Dadurch hat man hinsichtlich des Einbauortes des Schnappschalters im Druckraum und hinsichtlich seiner Einbaulage bei der Konstruktion des erfindungsgemäßen pneumatischen Stellelementes mehr Spielräume. Erfindungsgemäß weist der Stempel einen Ansatz auf, der den Schnappschalter betätigt, was ebenfalls bei der Konstruktion des erfindungsgemäßen pneumatischen Stellelements größere Spielräume ermöglicht.

[0013] Der Druckraum des pneumatischen Stellelementes ist dabei über den Druckanschluß mit einer pneumatischen überdruck- und/oder Unterdruck erzeugenden Druckwelle und gegebenenfalls mit pneumatischen Schalteinrichtungen verbunden. Die Verbindung erfolgt üblicherweise über Schlauchleitungen. Prinzipbedingt ist der Druckraum also gegenüber der Umgebung des pneumatischen Stellelementes und gegenüber Umwelteinflüssen in dieser Umgebung, wie z. B. Feuchtigkeit und Schmutz im wesentlichen abgedichtet. Durch die Anordnung des elektrischen Schnappschalters in diesem Druckraum ist der elektrische Schalter im wesentlichen vollständig gegenüber allen Umwelteinflüssen, wie insbesondere Feuchtigkeit und Schmutz geschützt, weil der Druckraum gemeinsam mit den übrigen Teilen z. B. der Zentralverriegelung ein gegenüber der Umwelt abgeschlossenes System bildet.

[0014] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen pneumatischen Stellgliedes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

[0015] Insbesondere, um einen definierten Schaltzustand des Schalters bei vom Stempel abgehobenen Kolben sicherzustellen, ist es vorteilhaft, eine Feder vorzusehen, die den Stempel in öffnungsstellung oder einer ersten Schaltstellung des Schalters belastet.

[0016] Zur einfachen, druckdichten Befestigung des Schalters am Gehäuseteil ist es vorteilhaft, wenn der Schalter an einem stopfenartigen Teil angeordnet ist, wobei der Stopfen in eine entsprechende Ausnehmung des Gehäuseteils einschiebbar ist.

[0017] Ist ein derartiger Stopfen vorgesehen, so ist es vorteilhaft, auch den Stempel verschieblich am stopfenartigen Teil anzuordnen. Insbesondere kann der Stopfen eine Führung aufweisen, in der die Feder angeordnet ist und in der der Stempel verschieblich geführt ist. Dies hat dann den Vorteil, daß die komplette Anordnung, bestehend aus Schalter, Stopfen, Stempel, Feder und Ansatz zu einem Montageteil zusammengefaßt sind und gemeinsam als stopfenartiges Montageteil durch Einschieben in eine entsprechende Ausnehmung des Gehäuseteils am Gehäuse des erfindungsgemäßen pneumatischen Stellelements montiert werden kann.

[0018] Insbesondere aus Gründen der weiteren Platzersparnis ist es vorteilhaft, wenn der Schalter auf der gleichen Gehäuseseite wie der Druckanschluß angeordnet ist, weil der Druckanschluß in jedem Fall eine Bautiefe beansprucht und weil die Anordnung des Schalters am erfindungsgemäßen pneumatischen Stellelement gegenüber dem Druckanschluß kaum mehr Platz beansprucht.

[0019] Um die Konstruktion des erfindungsgemäßen pneumatischen Stellelements zu vereinfachen, ist es vorteilhaft, wenn eine Membran, insbesondere eine Rollmembran, vorgesehen ist, die den Kolben gegen das Gehäuseteil abdichtet. In diesem Fall kann auf eine entsprechend enge Passung des Kolbens im Gehäuseteil verzichtet werden.

[0020] Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen pneumatischen Stellelements ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

[0021] Die einzige Figur zeigt ein erfindungsgemäßes pneumatisches Stellelement im Schnitt.

[0022] In der einzigen Figur weist das erfindungsgemäße pneumatische Stellelement ein Gehäuse 1 auf, das aus einem ersten oberen Gehäuseteil 2 und aus einem zweiten unteren Gehäuseteil 3 besteht. Die beiden Gehäuseteile 2 und 3 sind durch eine bekannte Rastverbindung miteinander verbunden
In dem ersten oberen Gehäuseteil 2 des Gehäuses 1 ist eine Kolbenstange 4 verschieblich angeordnet. Die Kolbenstange 4 ist nur schwach im ersten oberen Gehäuseteil 2 geführt, um ggfs. Toleranzen bei der Montage des erfindungsgemäßen pneumatischen Stellelements in der Tür oder Klappe eines Kraftfahrzeuges und einen ggfs. vorhandenen Versatz zwischen der Kolbenstange und mit der Kolbenstange zu verbindenden Teilen der übrigen Zentralverriegelung bzw. des Schlosses auszugleichen. Diese schwache Führung ist dadurch bewerkstelligt, daß ein nennenswertes Spiel zwischen der Kolbenstange 4 und dem ersten Gehäuseteil 2 vorgesehen ist. Durch die in der Figur erkennbaren Schlitze zwischen der Kolbenstange 4 und dem ersten oberen Gehäuseteil 2 kann Feuchtigkeit und auch Schmutz in den Raum zwischen dem ersten oberen Gehäuseteil und einem Kolben eindringen. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen pneumatischen Stellelement unschädlich, da keine feuchtigkeits- oder auch schmutzempfindliche Teile, insbesondere der elektrische Schalter der vorbekannten pneumatischen Stellelemente, in diesem Raum angeordnet sind.

[0023] Die Kolbenstange 4 ist mit einem Kolben 5 fest verbunden. Der Kolben 5 ist von einer Rollmembran 6 im wesentlichen umschlossen, deren Rand wulstförmig ausgebildet ist und zwischen dem ersten oberen Gehäuseteil 2 und dem zweiten unteren Gehäuseteil 3 in einer entsprechenden Nut umlaufend eingepreßt ist.

[0024] Das untere zweite Gehäuseteil 3 weist einen pneumatischen Druckanschluß 8 auf. Zusätzlich ist eine Ausnehmung oder Bohrung im zweiten unteren Gehäuseteil 3 vorgesehen, in der ein stopfenartiges Teil 13 über eine Dichtung druckdicht eingesetzt und in bekannter Art und Weise verrastet ist. An oder in dem Stopfen 13 ist ein elektrischer Schalter 9 angeordnet, der als Schnappschalter ausgebildet ist. Parallel neben dem Schnappschalter ist ein Stempel 10 im stopfenartigen Teil oder Stopfen 13 in einer entsprechenden Führung (14) angeordnet. Der Stempel 10 wird durch eine schrauben- bzw. zylinderförmige Feder 11 in der in der Figur dargestellten Ausgangsstellung belastet. Die Feder 11 ist ebenfalls in der Führung 14 des Stopfens 13 angeordnet. Der Stempel 10 weist einen Ansatz 12 auf, durch den der Schalter 9 betätigbar ist. Der Kolben 5, die Rollmembran 6, das untere Gehäuseteil 3 und der stopfenartige Teil 13 begrenzen einen Druckraum 7, der allein durch den pneumatischen Druckanschluß 8 mit der Umgebung des pneumatischen Stellelements in Verbindung steht. Der Druckanschluß 8 ist in bekannter Art und Weise über entsprechende Schlauchleitungen mit einer Druckquelle verbunden, so daß die Anordnung, bestehend aus dem Druckraum 7, der Schlauchleitung und der Druckquelle, die in der Figur nicht dargestellt sind, ein gegenüber der Umgebung des pneumatischen Stellelements abgeschlossenes System bildet. Dadurch, daß der Druckraum 7 also gegen die Umgebungseinflüsse Feuchtigkeit und Schmutz vor allem abgeschlossen ist und dadurch, daß der elektrische Schalter 9 in diesem Druckraum 7 angeordnet ist, hat das neuerungsgemäße pneumatische Stellelement den Vorteil, daß keine Feuchtigkeit oder Schmutz aus der Umgebung an den elektrischen Schalter 9 gelangen kann, so daß eine Fehlfunktion des elektrischen Schalters durch Verschmutzung oder Korrosion so gut wie ausgeschlossen ist.

[0025] Das erfindungsgemäße pneumatische Stellelement funktioniert folgendermaßen:
In der Figur ist die Entriegelungsstellung des pneumatischen Stellelements dargestellt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sich der Kolben 5 und damit die Kolbenstange 4 in der vom elektrischen Schalter 9 abgewandten Stellung befinden. In diesem Fall ist der Stempel 10 vom Kolben 5 entlastet, so daß die Feder 11 den Stempel 10 entsprechend der Figur aus der Führung 14 des Stopfens 13 herausdrückt. In diesem Fall ist auch der elektrische Schalter 9 von dem Ansatz 12 entlastet und der elektrische Schalter 9 weist die in der Figur dargestellte Schaltstellung auf, bei der der mittlere Schaltkontakt an dem rechten Festkontakt anliegt.

[0026] Wird nun das erfindungsgemäße pneumatische Stellelement über den Druckanschluß 8 mit Unterdruck von der in der Figur nicht dargestellten Druckquelle versorgt, so bildet sich im Druckraum 7 ein Unterdruck aus, der den Stempel 5 mit der Rollmembran 6 in Richtung des elektrischen Schalters 9 in die Verriegelungsstellung betätigt. Dabei preßt der Kolben 5 über die Rollmembran 6 den Stempel 10 gegen die Kraft der Feder 11 in die Führung 14 des stopfenartigen Teils 13 hinein. Der Stempel 10 wird also in der Figur nach unten verschoben. Mit dem Stempel 10 wird de Ansatz 12 des Stempels 10 in Richtung in der Figur nach unten verschoben, wodurch der elektrische Schalter 9 derart betätigt wird, daß der mittlere bewegliche Kontakt umklappt und auf dem in der Figur linken Kontakt aufliegt. Der elektrische Schalter 9 hat dann also seinen elektrischen Schaltzustand gewechselt.

[0027] Wird als nächstes der Druckraum 7 über den Druckanschluß 8 durch eine Druckquelle mit Überdruck versorgt, so wird der Stempel 5 gemeinsam mit der Rollmembran 6 wieder in Richtung der in der Figur dargestellten Entriegelungsstellung nach oben gedrückt. Dadurch wird der Stempel 10 vom Kolben 5 bzw. der Rollmembran 6 entlastet und bewegt sich wieder aufgrund der Kraft der Feder 11 in die in der Figur dargestellte Lage nach oben zurück. Mit dem Stempel 10 wird auch der Ansatz 12 wieder nach oben bewegt, so daß die Betätigung des elektrischen Schalters 9 durch den Ansatz 12, wie in der Figur dargestellt, aufgehoben ist. Aufgrund dieser Entlastung ändert der elektrische Schalter seinen Schaltzustand wieder in die in der Figur dargestellte Position, bei der der bewegliche Mittelkontakt wieder an den in der Figur rechten Festkontakt anliegt.

[0028] Das erfindungsgemäße pneumatische Stellelement kann nicht nur für Zentralverriegelungen in Kraftfahrzeugen verwendet werden. Mit dem pneumatischen Stellelement ist es durchaus möglich, auch andere Geräte im Kraftfahrzeug wie z. B. Kühllufteinlässe in Motorräumen mit Brennkraftmaschinen zu steuern.

Ansprüche

1. Pneumatisches Stellelement insbesondere für Zentralverriegelungen in Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse (1) mit einer im Gehäuse (1) verschieblich gelagerten Kolbenstange (4), mit einem Kolben (5), der mit der Kolbenstange (4) verbunden ist und der gemeinsam mit einem Gehäuseteil (3) einen Druckraum (7) bildet, mit einem pneumatischen Druckanschluß (8), der den Druckraum (7) mit einer Druckquelle verbindet, mit einem elektrischen Schalter (9), der abhängig von der Lage der Kolbenstange (4) relativ zum Gehäuse (1) betätigbar ist, wobei der Schalter (9) im Druckraum (7) angeordnet ist und der Schalter (9) durch den Kolben (5) betätigbar ist und wobei ein Stempel (10) vorgesehen ist, der durch den Kolben (5) gegenüber dem Gehäuse (1) verschiebbar ist und durch den der Schalter (9) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (10) einen Ansatz (12) aufweist, der den Schalter (9) betätigt und daß der Schalter (9) ein Schnappschalter ist, der eine bevorzugte Schaltstellung aufweist.

2. Pneumatisches Stellelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (11) vorgesehen ist, die den Stempel (10) in öffnungsstellung oder einer ersten Schaltstellung des Schalters (9) belastet.

3. Pneumatisches Stellelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (9) an einem in das Gehäuseteil (3) eingesetzten, stopfenartigen Teil (13) angeordnet ist.

4. Pneumatisches Stellelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (10) verschieblich am stopfenartigen Teil (13) angeordnet ist.

5. Pneumatisches Stellelement nach Anspruch 4 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stopfenartige Teil (13) eine Führung (14) aufweist, in der die Feder (11) angeordnet ist und in der der Stempel (10) verschieblich gelagert ist.

6. Pneumatisches Stellelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (9) auf der gleichen Gehäuseseite wie der Druckanschluß (8) angeordnet ist.

7. Pneumatisches Stellelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membran (6), insbesondere eine Rollmembran vorgesehen ist, die den Kolben (5) gegen das Gehäuseteil (3) abdichtet.

Claims

1. A pneumatic control element, particularly for central locking systems in vehicles, with a housing (1) with a piston rod (4) which is mounted in the housing (1) so that it can move, with a piston (5) which is attached to the piston rod (4) and which forms a pressure chamber (7) jointly with a housing part (3), with a pneumatic pressure connection (8) which connects the pressure chamber to a source of pressure, with an electrical switch (9) which can be actuated depending on the position of the piston rod (4) in relation to the housing (1), wherein the switch (9) is disposed in the pressure chamber (7) and the switch (9) can be actuated by the piston (5), and wherein a plunger (10) is provided which can be moved in relation to the housing (1) by the piston (5) and can be actuated by the switch (9), characterised in that the plunger (10) has a stop (12) which actuates the switch (9) and that the switch (9) is a snap-action switch which has a preferred switching position.

2. A pneumatic control element according to Claim 1, characterised in that a spring (11) is provided which loads the plunger (10) in the open position or in a first switching position of the switch (9).

3. A pneumatic control element according to Claim 1, characterised in that the switch (9) is disposed on a gland-like part (13) inserted in the housing part (3).

4. A pneumatic control element according to Claim 3, characterised in that the plunger (10) is disposed on the gland-like part (13) so that the plunger can move.

5. A pneumatic control element according to Claim 4 and Claim 2, characterised in that the gland-like part (13) has a guide (14) in which the spring (11) is disposed and in which the plunger (10) is mounted so that it can move.

6. A pneumatic control element according to Claim 1, characterised in that the switch (9) is disposed on the same side of the housing (1) as the pressure connection (8).

7. A pneumatic control element according to Claim 1, characterised in that a membrane (6), particularly a curled membrane, is provided, which seals the piston (5) against the housing part (3).

Revendications

1. Actionneur pneumatique notamment pour condamnation centrale dans les véhicules automobiles, comprenant un boîtier (1), une tige de piston (4) montée coulissante dans le boîtier (1), un piston (5) qui est relié à la tige de piston (4) et qui forme une chambre de pression (7) en combinaison avec une partie (3) du boîtier, un raccord (8) de pression pneumatique, qui relie la chambre de pression (7) à une source de pression, un commutateur électrique (9) qui peut être actionné en fonction de la position de la tige de piston (4) par rapport au boîtier (1), le commutateur (9) étant disposé dans la chambre de pression et le commutateur pouvant être actionné par le piston (5), cependant qu'il est prévu un poussoir (10) qui peut coulisser par rapport au boîtier (1) par le piston (5) et par lequel le commutateur (9) peut être actionné, caractérisé en ce que le poussoir (10) présente un bossage (12) qui actionne le commutateur (9) et en ce que le commutateur (9) est un commutateur à action brusque qui possède une position de commutation privilégiée.

2. Actionneur pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort (11) qui charge le poussoir (10) pour tendre à la placer dans la position d'ouverture ou dans une première position de commutation.

3. Actionneur pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le commutateur (9) est agencé sur une pièce (13) en forme de bouchon qui est emboîtée dans la partie (3) du boîtier.

4. Actionneur pneumatique selon la revendication 3, caracterisé en ce que le poussoir (10) est monté mobile en translation sur la pièce (13) en forme de bouchon.

5. Actionneur pneumatique selon la revendication 4 et la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce (13) en forme de bouchon présente un guide (14) dans lequel le ressort (11) est disposé et dans lequel le poussoir (10) est monté coulissant.

6. Actionneur pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le commutateur (9) est agencé sur le même côté du boîtier que le raccord de pression (8).

7. Actionneur pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu une membrane (6), en particulier une membrane roulante, qui isole le piston (5) de la partie (3) du boîtier à joint étanche.

Zeichnung