DE2363997C3 - Druckdifferenz-Detektor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckdifferenz-Detektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere für hydraulische Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen mit zwei getrennten Bremskreisen, um ein elektrisches Anzeigegerät zu betätigen, falls einer der Bremskreise ausfällt.

Bekannte Druckdifferenz-Detektoren haben zwei Kolben, die dem Strömungsmitteldruck in den Bremskreisen ausgesetzt sind. Die Kolben liegen einander gegenüber, so daß sie aufeinander entgegengesetzte Drücke ausüben. Bei Bremsbetätigung bleiben die Kolben praktisch unbewegt, falls die Drücke in den zwei Bremskreisen gleich sind. Sind die Drücke jedoch verschieden, dann wird durch die kombinierte Bewegung der Kolben ein elektrischer Stromkreis geschlossen.

Detektoren dieser Art können mit elastischen Einrichtungen versehen sein, die die zwei Kolben in ihre Ruhestellung drücken und deren Hauptaufgabe darin besteht, die Bewegung der zwei Kolben zu verhindern,

4S wenn die Druckdifferenz für die Anzeige eines Fehlers in einem der Bremskreise zu klein ist. Diese elastischen Einrichtungen aber bringen die zwei Kolben beim Lösen der Bremsen in ihre Ruhestellungen zurück, so daß, falls ein Bremskreis ausfällt, kein Warnsignal, außer bei Bremsbetäligung, erzeugt wird.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden (DT-OS 23 06 028), die als eine Feder ausgebildete elastische Einrichtung zwischen zwei Schultern des Gehäuses einzuspannen, wobei die Kolben auf den gegenüberliegenden Seiten der Feder angeordnet sind. Einer der Kolben kann an der Feder angreifen und den anderen Kolben zurückdrücken, falls der Strömungsmittelkreis des letzteren ausfällt. Bei Bremsbeendigung wird daher der erste Kolben durch die Feder in seine Ruhestellung zurückgestellt, aber der andere Kolben benimmt sich wie ein Schwimmkörper und bleibt in der Stellung, in die er gedrückt worden ist. In dieser neuen Stellung kann der Kolben das Anzeigegerät immer betätigen, so daß ein Warnsignal auch nach dem Bremsvorgang abgegeben wird.

Jedoch sind mit dieser Lösung Herstellungsprobleme verbunden, da ein gesondertes Bauteil benötigt wird, um die Stellung eines jeden Kolbens anzuzeigen. Außerdem

ist es wünschenswert, die Größe des sich ergebenden Detektors zu verkleinern.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Druckdifferenz-Detektor zu scharfen, der sehr kompakt und besonders einfach in der Herstellung ist

Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst

Die Enden der elastischen Einrichtung greifen an Anschlägen auf den gegenüberliegenden Stangenenden an, wobei der Schalter den Stromkreis schließt, wenn sich die Kolben infolge einer Druckdifferenz verschieben, und wobei der Schalter zwischen den Kolben ein bewegliches Element aufweist, an dem die Kolben ohne Beeinflussung dtr elastischen Einrichtung angreifen.

Bei einem bekannten Druckdifferenzangezeigegerät (US-PS 29 54 751) ist ebenfalls ein druckmittelbeaufschlagter Kolben gegen Federkraft auf einer gehäusefejten Stange und in einer zylindrischen Gehäusebohrung verschiebbar. Bei einem vorbestimmtei. Druckunterschied wird jedoch lediglich durch die Bewegung des Kolbens eine Sperre freigegeben und ein Anzeigestifl verschoben. Die bekannte Einrichtung dient zur Anzeige eines verstopften Filters.

Andererseits ist ein Druckdifferenzdetektor bekannt (US-PS 36 06 486V bei dem der Schalter von einem beweglichen Teil betätigt wird, das zwischen den Kolben angeordnet ist und ohne Beeinflussung der elastischen Einrichtung in Eingriff mit den Kolben steht. Dieser Anordnung fehlt jedoch das feststehende Bauteil in Form der Stange.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Zweikreisbremsanlage mit dem Detektor im Längsschnitt in einer ersten Ausführungsform und F i g. 2 eine zweite Ausführungform eines Detektors.

F i g. 1 zeigt für ein Kraftfahrzeug ein Zweikreisbremssystem mit einem Tandem-Hauptbremszylinder 10, dessen als hydraulische Druckquellen wirkenden Betätigungskammern durch zwei unabhängige Kreise 12, 14 mit zwei Sätzen von Brenisbetätigungsorganen 16,18 im Fahrzeug verbunden sind. Zum Beispiel steht der Satz 16 mit den Bremsen der Vorderräder in Verbindung und der Satz 18 mit den Bremsen für die Hinterräder. Die Bremsbetätigungsorgane des Satzes 18 sind normalerweise mit dem Hauptbremszylinder 10 nicht direkt, sondern über einen herkömmlichen Bremskraftregler 20 verbunden. Der Bremskraftregler 20 kann z. B. den Druck begrenzen oder ihn korrigieren, d. h. daß ab einem Schwellwert des eingangsseitigen Druckes der ausgangsseitige Druckwert für die Bremsbetätigungsorgane niedriger ist, als es dem sonst vorliegenden Druckverhältnis entsprechen würde. Der Schwellwert kann natürlich von der Last auf die Hinterachse des Fahrzeuges abhängen.

Ein Detektor 22 liegt zwischen den zwei Kreisen 12 und 14. Genauer gesagt ist der Detektor 22 zwischen dem Hauptbremszylinder 10 und dem Bremskraftregler 20 angeordnet, also auf der Eingangsseite des Bremskraftreglers.

Der Detektor 22 hat ein Gehäuse 24, das der Länge nach von einer Bohrung 26 durchsetzt wird. Die Enden der Bohrung sind strömungsmitteldicht durch einen Verschluß 28 geschlossen. Zwei zur Bohrung koaxiale Stangen 30, 32 mit Vorsprüngen 34 sind zwischen den Verschlüssen gehalten. Die Vorsprünge 34 liegen hierbei mit ihren Enden aneinander an und nehmen verschiebbare Haltemanschetten 36 auf, deren Abschnitte kleineren Durchmessers eine Rückstellfeder 38 führen. Die Feder drückt normalerweise die Manscheiien 36 gegen die Schultern 40 auf den Stangen 30, 32. Die zum Halten dienenden Abschnitte der Manschetten 36 sind dabei in ihrem Durchmesser ein wenig größer als die Stangen. An den Stangen 30,32 sind zwei Kolben 42, 44 angeordnet, die strömungsmitteldichtend sowohl auf

ίο den Stangen als auch in der Bohrung 26 verschiebbar sind. Mit den Bohrungsenden bestimmt jeder Kolben eine Druckkammer 46 bzw. 48. Diese Kammern sind über Einlasse 50, 52 und Auslässe 54, 56 im Gehäuse 24 mit ihen jeweiligen Kreisen 12,14 verbunden.

Das Gehäuse 24 weist auch eine kurzschließende ölfnung 58 zur Bohrung 26 hin nahe dem Bohrungsende, das die Kammer 48 bestimmt, auf. Diese öffnung ist direkt mit den Bremsbetätigungsorganen 18 verbunden und liegt daher im Gegensatz zum Auslaß 56 ausgangsseitig vom Bremskraftregler 20. Die kurzschließende Öffnung läuft zu einer abgefasten Ringnut 60 und steht in Verbindung mit einem durch einen Verschluß 64 geschlossenen Abflußkanal 62.

Die Kolben 42, 44 weisen sowohl starre, durch ein bewegliches Teil 70 getrennte Ringkörper 66, 68 als auch kamrnerseitige O-Ringdichtungen 72, 74 auf. Die O-Ringdichtungen liegen strömungsmitteldichtend s>cwohl an der zylindrischen Innenfläche der Bohrung als auch an den Siangen an. Der Kolben 44, der als Steuerventil für die öffnung 58 wirkt, weist auch noch eine zweite O-Ringdichtung 76 zwischen seinem Ringkörper 68 und einem rohrförmigen Abstandshalter 78 auf. Die Länge des Abstandshalters 78 ist so bemessen, daß unabhängig von der Stellung des Kolbens 44 in der Bohrung die Dichtung 76 die Öffnung 58 von dem zwischen den Kolben liegenden Raum trennt, der das bewegliche Teil 70 enthält.

In der besonderen Ausführungsform arbeitet das bewegliche Teil 70 mit einem Schalter zusammen, der an den Stromkreis eines (nicht gezeigten) Warngerätes angeschlossen ist. Das Teil 70 weist einen Ringkörper 80 auf, der leicht reibend in der Bohrung 26 verschiebbar ist. Der Ringkörper 80 umhüllt die Feder 38 und die Haltemanschetten 36, ohne sie in ihrer Bewegung zu beeinflussen. Wie zu sehen ist, kann jeder starre Ringkörper 66,68 direkt am beweglichen Teil 70 und an einer der Haltemanschetten 36 angreifen. Die Länge des Ringkörpers 80 ist im wesentlichen gleich dem axialen Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Ringkörper 66,68, wenn diese an den sich an den entsprechenden Stangenenden abstützenden Haltemanschetten angreifen. Der Ringkörper 80 besteht aus elektrisch leitendem Material, wobei auf seinem Umfang in der Mitte eine isolierende Zone 82 vorgesehen ist. Das Gehäuse 24 ist ebenfalls aus elektrisch leitendem Material und weist eine Ausnehmung 84 für ein isolierendes Verschlußte'l 86 auf, an dessen Außenende ein elektrischer Anschluß 88 mittels einer Metallniete 87 befestigt ist. Der Anschluß ist normalerweise mit dem Speisestromkreis des Warngerätes verbunden, wobei das Gehäuse 24 mit der Fahrzeugmasse verbunden ist. Eine sich an der Niete 87 abstützende Schraubenfeder 30 drückt einen elektrisch leitenden, in einer isolierenden Führung 94 verschiebbaren Stift 92 in die Bohrung.

Die Arbeitsweise des Detektors wird nun beschrieben. Es wird hierbei darauf hingewiesen, daß die F i g. 1 die verschiedenen Bauteile in ihrer Ruhestellung zeigt.

die sie einnehmen, wenn beide Bremskreise unter Druck gesetzt werden und wenn die Drücke in den Kammern 46,48 im wesentlichen gleich bleiben.

Da die auf die Kolben wirkenden Drücke im wesentlichen gleich sind, nehmen die über den Ringkörper 80 gegeneinander drückenden Kolben unter Mitwirkung der Feder 38, der Haltemanschetten 36 und der Schultern 40 diese Ruhestellung, also die Mittelstellung, ein. Befindet sich der Ringkörper 80 in seiner Ruhestellung, so liegt der Stift 92 an der isolierenden Zone 82 auf, so daß die elektrische Verbindung zwischen dem Anschluß 88 und der Masse unterbrochen ist. Die Stellung der Dichtung 74 ist hierbei derart, daß die öffnung 58 von der Druckkammer 48 abgeschnitten ist.

Zu Beginn des Abbremsens werden daher beide Sätze von Bremsbetätigungsorganen im wesentlichen demselben Druck unterworfen, wobei der Bremskraftregler offen ist. Wenn jedoch einmal der Schwellwert des eingangsseitigen Druckes am Bremskraftregler 20 erreicht ist, ist der ausgangsseitige Druck, also der Druck in den Bremsbetätigungsorganen 18 und an der öffnung 58 kleiner als der eingangsseitige Druck. Der Druck an der öffnung 58 beeinflußt hierbei in keiner Weise das Gleichgewicht des Kolbens 44, genauso wie es auch nicht durch das Vorhandensein des Bremskraftreglers 20 im Kreis 14 geschieht, da der Bremskraftregler ausgangsseitig vom Detektor liegt.

Es sei nun vorausgesetzt, daß einer der Bremskreise versagt, z. B. der Bremskreis 12 in Verbindung mit der Kammer 46 und den Vorderrädern des Fahrzeuges. Wenn die Druckdifferenz zwischen den zwei Kammern 46, 48 einen bestimmten Wert überschreitet, gibt die Feder 38 der auf den Kolben 44 wirkenden Kraft nach, die dann den Kolben 42 und den Ringkörper 80 in der Figur nach links schiebt. Daher berührt zuerst der Stift 92 den leitenden Teil des Ringkörpers 80 und schließt den Stromkreis des Warngerätes, und zum zweiten wird durch die Bewegung der Dichtung 74 nach links und an der Ringnut 60 vorbei eine direkte Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 10 und den Bremsbetätigungsorganen 18 hergestellt. Dadurch wird das Fahrzeug viel sicherer, da, wenn der vordere Bremskreis versagt, der hintere Bremskreis mit dem maximal vom Hauptbremszylinder 10 zur Verfügung stehenden Druck versorgt werden soll.

Die Abfasung der Ringnut 60 soll eine Zerstörung der Dichtung 74 verhindern.

Wenn der Fahrer das Bremspedal losläßt, drückt die Feder 28 über die rechte Manschette 36 den Kolben 44 in seine Mittelstellung zurück, wohingegen der Kolben 42 aus dem Eingriff mit der linken Manschette 36 gelangt und der Ringkörper 80 außerhalb der Mittelstellung bleibt und den Stromkreis geschlossen hält.

Wenn der schadhafte Bremskreis repariert worden ist, kehren die Kolben 42 und der Ringkörper 80 automatisch in ihre Mittelstellungen zurück, wenn zum ersten Mal das Bremspedel niedergedrückt wird.

Der Druckdifferenz-Detektor in F i g. 2 hat ein Gehäuse 110, das in Längsrichtung von einer Bohrung 112 durchsetzt wird. Beide Enden der Bohrung 112 sind strömungsmitteldichtend durch Verschlüsse 1>3 geschlossen, die einen stangenähnlichen axialen Fortsatz 114 mit einem Durchmesser aufweisen, der kleiner als der der Bohrung 112 ist. Scheibenkörper 116 liegen an den einander zugewandten Enden der Fortsätze 114 an und siiitzen dazwischen eine Feder 118 ab. Der Durchmesser der Scheiben ist hierbei ein wenig größer als der der axialen Fortsätze 114.

An jedem axialen Fortsatz 114 ist ein ringförmiger Kolben 120, z. B. ein O-Ring aus Gummi oder Kunststoff, angeordnet. Die Kolben 120 sind strömungsmitteldichtend sowohl in der Bohrung 112 als auch auf den axialen Fürisäizen 114 verschiebbar. Die O-Ringc 120 können auf einer oder auf beiden Seiten durch Beilagscheiben unterstützt sein; in Fig. 2 befindet sich jeder O-Ring 120 zwischen zwei Beilagscheiben 122 und 124. Die Beilagscheibe 122 kann an der angrenzenden Kante des Scheibenkörpers 116 angreifen (eine Schulter, die zur Führung der Feder 118 dient). Die Beilagscheibe 124 grenzt an einer Druckkammer 126 an, die mit einem Einlaß 127 und mit einem Auslaß 129 für das Strömungsmittel versehen ist.

Ein Ringkörper 128 ist leicht reibend in der Bohrung 112 verschiebbar, und zwar in dem Raum zwischen den axialen Fortsätzen 114. Der Ringkörper 128 besteht aus einem Ring 12&A aus isolierendem Material und aus zwei Metallringen 128Ä, die auf jeder Seite des Ringes 128/4 angeordnet sind. Der Ringkörper 128 umhüllt die Feder 118, ohne die Feder oder die Scheibenkörper 116 zu beeinflussen. Die Enden des Ringkörpers 128 können mit den Beilagscheiben 122 zwischen jedem Kolben 120 und dem dazugehörigen Scheibenkörper 116 in Eingriff stehen.

F i g. 2 zeigt die »Ruhestellung«, die von den Kolben eingenommen wird, wenn das Strömungsmittel in den Druckkammern 126 im wesentlichen gleiche Drücke auf beiden Kolben 120 ausübt. In dieser Stellung stützen sich die Beilagscheiben 122 auf den Scheibenkörpern 116 ab, und der isolierende Ring 128A des Ringkörpers 128 nimmt eine Mittelstellung ein.

Die Stellung des Ringkörpers 128 wird durch das Zusammenwirken des Ringkörpers 128 mit einem Metailstift 130 angezeigt, der die Wand des Gehäuses 110 in einer isolierenden Führung 132 durchsetzt. Das Ende des Stiftes 130 ist kugelförmig ausgebildet und wird durch eine Feder 134 in einem mit dem Gehäuse 110 verschraubten, isolierenden Abschlußkörper 136 in Anlage mit dem Ringkörper 128 gebracht. Der Stift 130 wird hierbei über einen Draht 140 mit einem (nicht gezeigten) Detektorkreis verbunden. Schließlich ist noch ein Befestigungsloch 138 im Gehäuse 110 vorgesehen.

Der Betrieb des Gerätes in F i g. 2 stimmt mit dem in Fig. 1 dargestellten überein und braucht daher nicht mehr beschrieben zu werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche.

1. Druckdifferenz-Detektor bestehend aus einem Gehäuse mit einer Bohrung, zwei in der Bohrung verschiebbaren Kolben, einer in dem Raum zwischen den einander zugewandten Kolbenenden angeordneten elastischen Einrichtung, deren Enden sich an einem feststehenden Bauteil abstützen und an gegenüberliegenden Kolbenenden abstützbar sind, wobei die anderen Kolbenenden in der Bohrung zwei Druckkammern für zwei unabhängige Strömungsmittelkreise abteilen, und aus einem Schalter, der im Falle einer Bewegung der Kolben aufgrund einer Druckdifferenz einen elektrischen Stromkreis schließt, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Bauteil von den Enden wenigstens einer Stange (30.32; 114) gebildet ist, die in der Bohrung (26; 112) axial angeordnet ist, daß die Kolben (42,44; 120,122,124) ringförmig ausgebildet und sowohl auf der Stange als auch in der zylindrischen Bohrung verschiebbar sind, und daß der Schalter ein bewegliches Teil (80; 128) aufweist, das zwischen den Kolben angeordnet ist und ohne Beeinflussung der elastischen Einrichtung in Eingriff mit den Kolben steht.

2. Druckdifferenz-Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Enden der Stangen (30, 32; 114) kreisförmige, von der elastischen Einrichtung (Feder 38; 118) beaufschlagte Körper (36; 116) abstützen, deren Umfang in Eingriff mit den Kolben steht.

3. Druckdifferenz-Detektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen an Verschlüssen (113) befestigt sind, die die Enden der Bohrung (112) verschließen.

4. Druckdifferenz-Detektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprünge (34) auf den Stangen (30, 32) im wesentlichen die gesamte Länge der Bohrung, in der sie sich befinden, einnehmen.

5. Druckdifferenz-Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil als Ringkörper (80,128) ausgebildet ist.

6. Druckdifferenz-Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter einen in einer isolierenden Führung (94; 132) die Wand der Bohrung durchsetzenden Metallstift (91; 130) aufweist, der in den Raum zwischen den zwei Kolben vorsteht und das bewegliche Teil (70; 128) berührt, das einen mit der Gehäusemasse verbundenen elektrisch leitenden Bereich (80; 128ßj auf beiden Seiten eines von der Gehäusemasse isolierten Bereiches (82; \2&A) aufweist.

7. Druckdifferenz-Detektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (128) einen Ring (128 Λ j aus isolierendem Material zwischen zwei Metallringen (128Sj aufweist.

8. Druckdifferenz-Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben einen am beweglichen Teil (70; 128) angrenzenden starren Ring (66, 68; 122) aufweist, sowie eine kammerseitige O-Ringdichtung (72, 74; 120) die sowohl an der Bohrungsfläche als auch an der Stange (30, 32; 114) strömungsmiueldichtend anliegt.

9. Druckdifferenzdetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da3 der als Steuerorgan dienende Kolben (44) eine zweite Dichtung (76) aufweist, die den die elastische Einrichtung (38) enthaltenden Raum in jeder Kolbenstellung gegenüber einer kurzschließenden öffnung (58) abdichtet, die im Gehäuse in der Nähe eines Bohrungendes vorgesehen ist und bei Verschiebung des Kolbens mit der Druckkammer (48) verbindbar ist.

10. Druckdifferenzdetektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Dichtung (76) im wesentlichen mit der O-Ringdichtung (74) identisch ist und daß die zwei Dichtungen durch einen starren, rohrförmigen Abstandhalter (78) getrennt sind.

11. Druckdifferenzdetektor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung an der kurzschließenden öffnung (58) eine abgefaste Ringnui (60) aufweist.