DE2405493A1 - Detektor zur anzeige eines druckausfalles in einer zwei unabhaengige stroemungsmittelkreise aufweisenden anlage - Google Patents

Description

Detektor zur Anzeige eines Druckausfalles in einer zwei unabhängig Strömungsmittelkreise aufweisenden Anlage

Die Erfindung betrifft einen Detektor zur Anzeige eines Druckausfalls, wie er z.B. in einer Zweikreisbremsanlage eines Fahrzeuges auftreten kann, wobei im Falle eines Versagens eines Strömungsmittelkreises der Detektor eine Alarmeinrichtung betätigt.

Detektoren, bei welchen in einer in einem Gehäuse ausgebildeten Bohrung eine Kolbenanordnung verschiebbar angeordnet ist, wobei die Enden der Kolbenanordnung an zwei, mit zwei unabhängigen Strömungsmitte lkr eisen verbindbaren Druckkammern angrenzen, sind bekannt. Eine Schalteinrichtung ist ebenfalls vorgesehen, die einen elektrischen Kontakt herstellt, wenn die Kolbenanordnung infolge einer ein Versagen eines der Strömungsmittelkreise anzeigenden Druckdifferenz, gleich in welcher Richtung, verschoben wird. Im allgemeinen bewegt sich die Kolbenanordnung in abdichtender Weise

in der Bohrung, hauptsächlich um ein Verschmieren der Kontakte mit dem Strömungsmittel zu vermeiden. Die Abdichtung kann z.B. durch ! O-Ringdichtungen erhalten werden. Unglücklicherweise naften diese , Dichtungen aber leicht an der Wand des Zylinders» so daß sie den Betrieb der Vorrichtung verhindern. Ein anderer Nachteil der bekannten Vorrichtungen ist der, daß die Kolbenanord-I 'nung sich um eine relativ große Strecke verschiebt, wodurch ent- >

sprechend große Änderungen der Volumina der Druckkammern auftreten,

so daß bei Bremsbetätigung im Falle eines Versagens eines Strömungsmittelkreises zum Nachteil der Bremscharakteristik eine relativ große Menge an Strömungsmittel aus dem anderen Kreis entnommen wird.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Detektor der oben genannten Art so auszubilden, daß die Kolbenanordnung gegen den Eintritt von Strömungsmittel ausgezeichnet abgedichtet wird, ohne ein Verklemmen befürchten zu müssen, und daß zu einer sehr begrenzten Aufnahme von Strömungsmittel ein sehr kurzer Kolbenhub vorhanden ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst.

Es ist vorteilhaft, wenn ein Federkörper zwischen jeder elastischen Scheibe und dem Ende jeder Druckkammer vorgesehen wird, wobei der Federkörper vorzugsweise ein mit der elastischen Scheibe einstükkig ausgebildeter Ansatz aus elastomerem Material ist. Der Ansatz

A09 8 32708 9 i*

der elastischen Scheibe kann vorteilhafterweise zum Öffnen oder '. Schließen eines in der Druckkammer für die Bremsen der Hinterräder ausgebildeten Kanals dienen. Dieser Kanal kann mit einer Leitung
verbunden werden, die einen im Bremskreis für die Hinterräder angeordneten, herkömmlichen Bremskraftregler umgeht.

Die Schalteinrichtung kann einen in Abhängigkeit von der Verschiebung der Kolbenanordnung beweglichen Ring aufweisen, sowie zwei ' voneinander auf Abstand gehaltene und am Gehäuse isoliert befestig· te Kontaktstreifen, die auf jeder Seite des Rings angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Außenkante des Rings von einer in der Bohrung ausgebildeten, kreisförmigen Nut aufgenom· men, die zwei Rillen und eine mittlere Rippe aufweist. Bei dieser Ausführungsform wird im Falle des Versagens eines Strömungsmittelkreises bei Bremsbetätigung der Kontakt hergestellt und bis zur
Reparatur aufrecht erhalten, so daß selbst bei unbetätigter Bremse ein kontinuierliches Warnsignal abgegeben wird.

Zusätzlich nimmt dieser Detektor automatisch wieder seine normale Stellung ein, sobald nach der Reparatur die Bremsen betätigt werden und das Druckgleichgewicht wieder hergestellt wird.

Die Erfindung wird nun an einem Ausfuhrungsbexspxel und anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es stellt dar:

Fig. 1 schematisch eine Bremsanlage mit zwei unabhängigen

Bremskreisen j
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Detektor gemäß einer

bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 ein im Detektor der Fig. 2 verwendetes Bauteil und Fig. 4, 5, 6 Betriebsstellungen des Detektors.

In Fig. 1 ist schematisch eine Bremsanlage mit zwei unabhängigen j Strömungsmittelkreisen dargestellt, wobei ein Tandem-Hauptbrems- ' zylinder Io über zwei getrennte Leitungen 12, 14 den Strömungsmit-·

teldruck mit den Bremszylindern für die Vorderräder 16 und mit den.

j Bremszylindern für die Hinterräder 18 eines Fahrzeuges verbindet.

Das durch die zwei Leitungen 12, 14 geführte Strömungsmittel läuft durch einen Detektor 2o zur Anzeige eines Druckabfalls hindurch. Ein Bremskraftregler 2 2 ist in der mit den Bremsen für die Hinterräder 18 verbundenen Leitung 14 angeordnet. Unter gewissen, später erklärten Bedingungen kann jedoch der Bremskraftregler 2 2 mit Hilfe einer Leitung 24 umgangen werden. Im Detektor 2o ist eine Schalteinrichtung vorgesehen, die mit einem,eine Spannungsquelle E, z.B. die Fahrzeugbatterie, und eine Anzeigelampe 26 aufweisenden, elektrischen Stromkreis verbunden ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, weist der Detektor 2o ein Gehäuse 3o auf, in

j dem ein ßohrungsabschnitt 32 kleineren Durchmessers/zwei Druckkammern 34 größeren Durchmessers verbindet. Eine zylindrische Öffnung !3 6 durchsetzt die Wand des Gehäuses 3o im wesentlichen in der Mit-¹ te des Bohrungsabschnittes 32. In diesem Bereich des Bohrungsabschnittes 32 ist eine kreisförmige Nut 38 mit W-förmigem Querschnitt !vorgesehen. Mit anderen Worten, die Nut weist zwei, durch geneigte

409832/0894

Ebenen mit einer mittleren Rippe verbundene Rillen auf. Die Nut hält die Außenkante eines elastischen, offenen Rings 4o fest, von |dem eine Nase 42 (Fig. 3) in die Öffnung 36 vorsteht. Die Öffnung S36 ist durch einen elektrischen Anschluß geschlossen, der einen

jeine Verbindungsfahne 46 isolierenden Isolierkörper 44 aufweist.

Die Verbindungsfahne 46 ist mit zwei voneinander getrennten Kon- : taktstreifen 48 verbunden. Liegt der elastische Ring 4o auf der Rippe der Nut 38, wie in Fig. 2 gezeigt ist, liegen die Kontakt- ; streifen 48 auf beiden Seiten der Nase 42 und sind von dieser auf j Abstand gehalten.

Zwei, mit ihren Enden aneinander angeordnete Kolben 5o, 5 2 sind im Bohrungsabschnitt 32 des Gehäuses 3o verschiebbar. Ein Ansatz auf der innen liegenden Seite des Kolbens 52 vermittelt zwischen den zwei Kolben eine ringförmige Kammer zur Aufnahme der Innenkant des Rings 4o. Die Gesamtlänge der zwei Kolben 5o, 5 2 ist im wesent liehen gleich der Länge des Bohrungsabschnittes 32.

Zwei elastische Scheiben 54 sind in den Druckkammern 34 dichtend und verschiebbar untergebracht. Jeweils eine Seite der Scheiben berührt teilweise die außen liegende Seite eines Kolbens 5o oder 5 2 und teilweise die an der Übergangsstelle des Bohrungsabschnittes 32 zur Druckkammer 34 ausgebildete Schulter 33. Die anderen Seiten der Scheiben 54 weisen einen einstückig mit den Scheiben verbundenen Ansatz 5 6 auf. Hierbei liegt ein Ansatz an der einen Seite der Druckkammer auf, während der andere Ansatz an einem Schraubverschluß 58 anliegt, der die offene Seite der anderen

409832/0894

Druckkammer verschließt. Zwischen dem Gehäuse 3o und dem Kopf des Schraubverschlusses 58 befindet sich eine Dichtung 59.

Die eigentlichen Druckkammern werden durch die Räume 6o zwischen den elastischen Scheiben 54 und den Wänden der Kammern 34 gebildet. Die dem Schraubverschluß 58 ferne Druckkammer 6o weist (am hinteren Ende) zwei öffnungen 6 2 auf, die mit dem Bremskreis für die Hinterräder verbunden werden können. Die Kammer 6ο am Schraubverschluß 58 weist (am vorderen Ende) zwei öffnungen 64 auf, die mit dem Bremskreis für die Vorderräder verbunden werden können. Die Kammer 6o am ninteren Ende ist außerdem mit einem axialen Durchgang 66 versehen, der an einer mit der Umwegleitung 24 (Fig. 1) verbindbaren Öffnung 68 anschließt. Der Durchgang 6 6 ist normalerweise durch den Ansatz 5 6 an der hinteren Scheibe 54 verschlossen. In derselben Weise verschließt der Ansatz 5 6 an der an-

in
deren Scheibe normalerweise einen/dem Schraubverschluß 58 ausgebil

deten und mit der vorderen Druckkammer 6o verbundenen Kanal 68.

Weiterhin ist das Gehäuse 3o mit einem zur öffnung 68 hin geöffneten Entlüftungsloch 7o und mit einem Loch 72 zur Befestigung des Detektors versehen.

Im Betrieb, wenn die Kammern 6o mit den jeweiligen Bremskreisen 12, 14 (Fig. 1) verbunden sind und die Fahne 46 mit dem Stromkreis verbunden ist, bleibt der oben beschriebene Detektor in der in Fig. 2 gezeigten Stellung, solange der Druck in den Bremskreisen 12 und 14 im wesentlichen gleich ist. Eine Druckdifferenz, die ^ 7 - _ _

409832/0894

zur Anzeige des Ausfalls eines Bremskreises zu klein ist, beeinflußt die Stellung der Kolben 5o, 52 nicht, da die auf den elastischen Scheiben 54 ausgebildeten Ansätze 5 6 als Federn wirken und eine Bewegung der Kolben verhindern. Unter diesen Umständen ver schließt die Scheibe 54 am blinden Ende des Gehäuses den axialen !Durchgang 66 und folglich die Leitung 24,mit der sonst der Bremskraftregler 22 umgangen werden könnte. Der Druck, den das Strömungsmittel im axialen Durchgang 66 auf die beweglichen Teile 5o, 52 und 54 ausübt, wird durch den im Kanal 68 durch das Strömungs- i mittel aus der vorderen Druckkammer 6o aufgebauteivDruck ausgeglichen. Da die beweglichen Teile stationär bleiben, geben der Ring

i 4o und die Kontaktstreifen 48 keinen elektrischen Kontakt, so daß { auch kein Warnsignal abgegeben wird.

Fig. 4 zeigt die Stellung, die von den beweglichen Teilen 5o, 52 und 54 eingenommen wird, wenn der Bremskreis 14 für die Hinterräder ausfällt, so daß der zur vorderen Kammer 6o bei Bremsbetätigung übertragene Druck deutlich größer als der in der hinteren Kammer 6o ist. Die Kolben 5o, 5 2 werden in der Figur nach links bewegt und drücken die Scheibe 54 gegen das blinde Ende des Hohlraums im Gehäuse. Der Umfangsbereich dieser Scheibe hat sich demzufolge von der Schulter 33 ein wenig weg bewegt, wobei der Ansatz 5 6 auf dieser Scheibe deformiert ist, weil er gegen das Ende des Hohlraums gedrückt wird. Der in der vorderen Kammer 6o herrschende Druck wird auf die Kolben 5o, 52 mit Hilfe des Teils der Scheiben 54 übertragen, der infolge der elastischen Deformation in den Bohrungsabschnitt 3 2 vorsteht, wobei der Umfang dieser Scheibe fest

4098327Ö894·

gegen die Schulter 33 gepreßt wird und an der Druckübertragung nicht teil hat. Sowie die Kolben 5o, 5 2 nach links bewegt werden, ₍drücken sie den Ring 4o in die linke Rille der Nut 38. Die Nase . 42 des Rings 4o gibt daher einen elektrischen Kontakt mit dem lin-i ken Kontaktstreifen 48, so daß der Stromkreis geschlossen und ein I

iWarnsignal aügegeben wird. !

Wenn die Bremsen gelöst werden, wird das Warnsignal weiterhin abgegeben, da der Ring 4o trotz der durch die elastische Scheibe 54 in der hinteren Kammer 34 ausgeübten Rückstellkraft in der linken Kille der Nut 3 8 festgehalten wird. Die Scheibe bleibt daher zusammengedrückt und ihr Rand von der Schulter 3 3 abgehoben, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.

Fig. 5 zeigt die Stellung des Detektors, wenn der Bremskreis für die Vorderräder ausfällt. Fig. 5 ist praktisch ein Spiegelbild von Fig. 4, da die beweglichen Teile nach rechts bewegt werden. Der einzige wesentliche Unterschied ist nur der, daß, sobald die Bremsen betätigt werden, durch die Bewegung der hinteren Scheibe 44

nach rechts der Durchgang 6 6 freigegeben wird, so daß das Strömungsmittel über den Durchgang 66, die Öffnung 68 und die Leitung 24 den Bremskraftregler 2 2 umgehen kann.

Fig. 6 zeigt die Stellung des Detektors, wenn der Bremskreis 12 fü: die Vorderräder gerade repariert worden ist und der Druck in den beiden Druckkammern 6o wieder gleich ist. Der Druck in der hinteiren Kammer 6o wirkt auf die Kolben 5o, 52 über einen relativ klei-

409832/0894

nen, mittleren Bereich der elastischen Scheibe 54 in dieser Kammer, da der Rand dieser Scheibe an der Schulter 3 3 anliegt und daher an der Druckübertragung nicht teil hat. Der Druck in der vorderen :Kammer jedoch wirkt auf die gesamte, wirksame Fläche der elastischen Scheibe in dieser Kammer. Die resultierende Druckdifferenz ist groß genug, um den Ring 4o aus der rechten Rille der Nut 3 8 zu entfernen, wobei die Tatsache eine Rolle spielt, daß die durch die zusammengedrückte Scheibe ausgeübte Rückstellkraft mit der ■ Druckdifferenz kombiniert wird. Daher geht der Detektor automatisch in seine normale Stellung (Fig. 2) über, wenn der schadhafte Brems kreis repariert worden ist und die Drucke in den Kammern 6ο wieder gleich sind.

Die Scheiben sind in ihren Kammern 6o relativ schwergängig, so daß für eine ausgezeichnete Dichtung zwischen den Kammern und dem mittleren Abschnitt der Vorrichtung gesorgt ist und in den seltensten Fällen die elektrischen Kontaktelemente 42, 48 durch das Strömungsmittel verunreinigt werden. Außerdem ist bei Ausfall eines Bremskreises die infolge der geänderten Volumina der Druckkammern 6o aufgenommene Strömungsmittelmenge sehr klein, da sich diese Änderungen aus einer relativ kleinen Verschiebung der Scheiben 54 ergeben.

In anderen Ausführungsformen könnte der Hohlraum im Gehäuse 3o an beiden Seiten offen sein, die dann jeweils durch einen Schraubverschluß zu verschließen wären. Auch könnte auf den Bypass-Kanal 66 verzichtet werden, wobei dann ein entsprechender Kanal, wie der

409832/0894

- Io -

Kanal ö8 im Schraubverschluß 58, nicht vorgesehen werden müßte. Auch könnte jeder Kontaktstreifen 4-8 mit einer eigenen Verbindungsfahne verbunden sein. Die elektrische Kontakteinrichtung könnte durch jede andere bekannte Kontaktanordnung ersetzt werden, Genauso brauchen auch die Scheiben 54· keine Ansätze 56 aufweisen, wobei die Ansätze ggf. durch Federn ersetzt werden könnten.

- 11 -

409832/0894

Claims (6)

1. Patentansprüche

   !./Detektor zur Anzeige eines Druckausfalls in einer zwei unabhängige Strömungsmittelkreise aufweisenden Anlage, mit einem Gehäuse,in dem eine eine verschiebbare Kolbenanordnung aufnehmende Bohrung und an jedem Bohrungsende eine Druckkammer ausgebildet ist₅ jede Druckkammer an einem Strömungsmittelkreis anschließende Öffnungen und mit einer Schalteinrichtung, die durch die Verschiebung der Kolbenanordnung, gleich in welcher Richtung, auf Grund einer ein Versagen eines Strömungsmittelkreises anzeigenden Druckdifferenz betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung 32 im wesentlichen genauso lang wie die Kolbenanordnung (5o,52) und im Querschnitt kleiner als die Druckkammern (6o) ist, wobei eine Schulter (33) an jedem Übergang von der Bohrung zur Druckkammer ausgebildet ist, und daß eine elastische Scheibe (54) aus elastomerem Material dich-

   A09832/0894.

   tend und verschiebbar in jeder Kammer angeordnet ist und teilweise die eine Seite der Kolbenanordnung und teilweise die j Schulter berührt, wenn die Kolbenanordnung sich vollständig in der Bohrung befindet.

   ;
2. 2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Feder-! körper (56) sich zwischen jeder Scheibe (54) und dem Ende einer j jeden Druckkammer (6o) befindet.
3. 3. Detektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkörper ein mit der elastischen Scheibe (54) einstückig ausgebildeter Ansatz (56) aus elastomerem Material ist und mit einer Fläche am Ende der Druckkammer (6o) anliegt.
4. 4. Detektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchgang (66) am Ende von mindestens einer Druckkammer (6o) an einer Stelle vorgesehen ist, an der der Ansatz (56) angreift.
5. 5. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Schalteinrichtung einen mit der Kolbenanordnung (5o,52) beweglichen Ring (4o) und zwei voneinander auf Abstand gehaltene, im Gehäuse isoliert befestigte Kontaktstreifen (48) aufweist, wobei der Ring zwischen den Kontaktstreifen angeordnet ist und, wenn sich die Kolbenanordnung vollständig in der Bohrung befindet, von den Kontaktstreifen auf Abstand gehalten ist.

   - 13 -
6. 6. Detektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen kante des Rings (Ho) von einer in der Bohrung ausgebildeten, ; kreisförmigen Nut (38) aufgenommen wird, die zwei Rillen aufweist, die durch zu einer mittleren Rippe geneigten Flächen ver* bunden sind, und daß die Innenkante des Rings zwischen zwei,
   die bewegliche Kolbenanordnung bildenden, zylindrischen Kör- ; pern (5o,52) festgehalten ist.

   409832/0894