DE2457819A1

DE2457819A1 - Detektor fuer druckdifferenzen

Info

Publication number: DE2457819A1
Application number: DE19742457819
Authority: DE
Inventors: Roland Muterel
Original assignee: DBA SA
Current assignee: Bendix France SA
Priority date: 1973-12-07
Filing date: 1974-12-06
Publication date: 1975-06-12
Also published as: US3947648A; DE2457819C2; FR2254020B1; AR201070A1; JPS50126275U; JPS5511461Y2; FR2254020A1

Description

Dipl. Ing. H. Hauck

Dipl. Phys. W. Schmitz

Dipl. Ing. E. Graalfs

Dipl. Ing. W. Wehnert

Dipl. Phys. W. Carstens

8 München 2

Mozartstr. 23

Societe Anonyme D.B.A.

98 Bd Victor Hugo 4. Dezember 1974

92110 CIichy, France Anwaltsakte: M-3307

Detektor für Druckdifferenzen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Detektor zur Feststellung eines Druckungleichgewichts, der in hydraulischen Bremsanlagen mit zwei unabhängigen Bremskreisen verwendet werden kann, um bei Ausfall eines Bremskreises eine Anzeigeeinrichtung zu betätigen.

Detektoren dieser Art sind bekannt und weisen ein Gehäuse mit einer Bohrung auf, wobei die Bohrung durch eine aus mehreren Bauteilen bestehende, verschiebbare Anordnung in zwei Kammern geteilt ist, die an den entgegengesetzten Enden der Bohrung liegen und mit zwei unabhängigen Strömungsmittelkreisen verbunden sind, und einen Schalter, der auf eine bei einer Druckdifferenz zwischen den zwei , Kreisen auftretende Verschiebung eines der Bauteile aus seiner mittleren Ruhestellung anspricht und über einen elektrischen Stromlkreis eine Anzeigeeinrichtung betätigt.

Zunächst einmal ist es wünschenswert, daß die Anzeige für den Aus-;

fall eines hydraulischen Kreises nach dem Lösen des Bremspedals ' aufrechterhalten wird, und zum anderen soll der Detektor nach der ;

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Instandsetzung des schadhaften hydraulischen Kreises automatisch in seine Ruhestellung zurückkehren. Aus diesem Grunde wurden die Detektoren mit beweglichen Anordnungen vorgeschlagen, die aus mehreren Bauteilen bestehen, welche relativ zueinander in strömungsmittel dicht ender Weise verschiebbar sind und abhängig von ihren Relativlagen unterschiedliche wirksame Querschnitte aufweisen. Diese Bauteile der beweglichen Anordnung wirken über Gleitflächen miteinander zusammen, deren Erzeugende in verschiedenen Abständen von der Achse der Bohrung parallel zu dieser verlaufen. Ein Detektor dieser Art ist zum Beispiel in der US-PS 3,669,506 gezeigt.

Bekannte Detektoren mit den oben genannten Vorteilen, also Aufrechterhaltung der Anzeige und automatische Rückkehr in die Ruhestellung, bestehen aus mindestens drei Bauteilen, nämlich aus einem Gehäuse und zwei weiteren Stücken, wobei jedes Bauteil der beweglichen Anordnung zwei, jeweils mit einem der anderen zwei Bauteile zusammenwirkende Gleitflächen aufweist. Ein derartiger Aufbau erfordert extrem kleine Herstellungstoleranzen, wenn die bewegliche Anordnung korrekt zusammengebaut werden soll, da jedes Bauteil in die beiden anderen Bauteile eingepaßt werden muß.

Ein derartiger Detektor ist eine Sicherheitseinrichtung und wird nur sehr selten betätigt. Die verschiedenen Bauteile der beweglichen Anordnung können daher jahrelang in Ruhe bleiben, obwohl das Kraftfahrzeug im Gebrauch ist. Diesem Umstand ist es zu verdanken, daß die Anordnung gegenüber einem Pestklemmen in ihrer Bohrung anfällig ist. Die Konstrukteure versuchen diese Gefahr möglichst auszuschalten, da bei einem Pestklemmen der Detektor völlig unwirksam

wäre. ._ .

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Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Detektor für Druckdifferenzen, bei dem eine einmal ausgelöste Anzeige aufrechterhalten bleibt und eine automatische Rückkehr in die Ruhestellung gewährleistet ist, derart auszubilden, daß größere Herstellungstoleranzen möglich sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Detektor der oben angegebenen Art dadurch gelöst, daß die bewegliche Anordnung aus einer in der Bohrung verschiebbaren und mit dem Schalter zusammenwirkenden Hülse mit einer mittig verlaufenden, abgestuften Bohrung besteht, deren Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers zu den zugehörigen Druckkammern offen sind, sowie aus zwei getrennten Kolben unterschiedlichen Durchmessers, die in den entsprechenden Abschnitten der abgestuften Bohrung verschiebbar sind, wobei jeder Kolben mit dem Gehäuse über eine Stoßverbindung zusammenwirkt, um die Verschiebung eines jeden Kolbens aus seiner mittleren Ruhestellung heraus zur am anderen Kolben angrenzenden Druckkammer hin auf ein kleines axiales Spiel zu begrenzen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Stoßverbindung zwischen dem Kolben größeren Durchmessers und dem Gehäuse durch den Kolben kleineren Durchmessers bewirkt, wobei die Kolben j aneinander anschlagen können und der Kolben kleineren Durchmessers; mit dem Gehäuse über eine doppelte Stoßverbindung unter Einhaltung eines axialen Spiels zu beiden Seiten seinermittlerenRuhesteilung verbunden ist.

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Die Erfindung wird nun an einem Ausführungsbeispiel und anhand der einzigen, beiliegenden Figur näher erläutert, die das Ausführungsbeispiel im Querschnitt zeigt.

Der in der Figur dargestellte Detektor weist ein Gehäuse 10 mit einer Bohrung 12 auf, deren Enden durch Abschlußkörper 14 und 16 verschlossen sind. Eine bewegliche Anordnung 17 trennt beide Enden der Bohrung, wodurch zwei Kammern 18 und 20 bestimmt werden, die unabhängig voneinander mit zwei getrennten Bremskreisen in einem einzigen Kraftfahrzeug verbunden werden können. Zu diesem Zweck steht jede Kammer mit zwei Auslaßöffnungen 22, 24 in Verbindung. Beispielsweise sind die Öffnungen 22a, 24a getrennt mit den Druckkammern eines herkömmlichen Tandemhauptbremszylinders (nicht gezeigt) verbunden, wohingegen die Öffnungen 22b, 24b getrennt mit zwei Sätzen Bremsbetätigungseinrichtungen (nicht gezeigt) verbunden sind. Die bewegliche Anordnung wird durch eine Hülse 26 gebildet, die in der Bohrung 12 verschiebbar ist und ihrerseits eine mittig verlaufende, aus einem Abschnitt 28 kleineren Durchmessers und einem Abschnitt J50 größeren Durchmessers bestehende Bohrung aufweist, wobei die Abschnitte durch eine Schulter 29 voneinander getrennt sind; und ferner durch zwei Kolben ^2, Jk, die in strö- ^; mungsmitteldichtender Weise in den jeweiligen Abschnitten 28, JO ; der Hülse 2β angeordnet sind. O-Ringdiehtungen j56, 38 mit unter-; schiedlichem Durchmesser sind an den entgegengesetzten Enden der Hülse angeordnet und sorgen für eine Abdichtung sowohl gegenüber der Wand der Bohrung 12 als auch gegenüber den jeweiligen Kolben.\ Die freien Enden der Kolben ragen mit einem kleinen radialen Spiel

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in Hohlräume, die für diesen Zweck in den Abschlußkörpern 14, 16 vorgesehen sind. Die Abschlußkörper, z.B. Schrauben, wirken für die Dichtungen als Anschläge, wenn die Hülse aus der dargestellten, mittleren Ruhestellung bewegt wird. Jeder Abschlußkörper 14, 16, der als Teil des Detektorgehäuses betrachtet werden sollte, weist eine Querbohrung bzw. ein sich diametral zur Bohrung 12 erstreckendes Loch 40 bzw. 42 auf. Ein am freien Ende des Kolbens 32 kleineren Durchmessers befestigter Stift 44 ragt in das Loch 4d, so daß zwischen dem Kolben 32 und dem Gehäuse eine doppelte Stoßverbindung mit einem kleinen axialen Spiel von weniger als 1 mm gebildet wird. Damit sich die Hülse 26 und der Kolben 34 relativ zum Kolben 32 ungehindert bewegen können, ist außerdem zwischen diesen drei Bauteilen ein Zwischenraum 46 vorgesehen, der über ^; einen Kanal 48 mit der Atmosphäre verbunden ist. Die Lage des ; Lochs 40 und die Abmessungen der verschiedenen Bauteile des Detek-* tors sind derart gewählt, daß die Verschiebung eines jeden Kolben^ aus der gezeigten Ruhestellung zu der an dem anderen Kolben angrenzenden Druckkammer hin auf wenige Zehntel Millimeter begrenzt ist J In der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird natürlich die Stoßverbindung zwischen dem Kolben 34 und dem Gehäuse über den Kolben 32 bewirkt.

In dieser besonderen Ausführungsform wirkt die Hülse 26 mit einem

einem
in/elektrischen Stromkreis einer Anzeigeeinrichtung (nicht gezeigt]

angeordneten Schalter zusammen.

Die Hülse, die aus elektrisch leitfähigem Material besteht, weist in der Mitte auf ihrem Umfang eine ringförmige Isolierung 50 auf.

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Im Gehäuse, das ebenfalls aus elektrisch leitfähigem Material besteht, ist eine Bohrung 52 vorgesehen, in die ein isolierender rohrförmiger Körper 54 eingesetzt ist, an dessem äußeren Ende eine elektrische Anschlußfahne 56 mit Hilfe einer Metallniete befestigt ist. Die Ansohlußfahne 56 ist normalerweise über die Anzeigeeinrichtung mit der Versorgungsspannung verbunden, wohingegen das Gehäuse 10 an Fahrzeugmasse angeschlossen ist. Eine sich an der Niete 58 abstützende Schraubenfeder 60 drückt einen in einer Iso- ' lierbuchse 64 verschiebbaren, elektrisch leitfähigen Stift 62 in Richtung auf die Bohrung 12. -

Der eben beschriebene Detektor arbeitet wie folgt: Zunächst sei darauf hingewiesen, daß die beiliegende, einzige Figur die verschiedenen Bauteile des Detektors in ihrer mittleren Ruhestellung zeigt, die sie einnehmen, wenn beide Bremskreise unter Druck gesetzt werden und wenn die Drücke in den Kammern 18, 20 im wesentlichen gleich bleiben.

Die an beiden Enden der Hülse herrschenden Drücke drücken die Hülse : in der Figur nach links, so daß sie mit ihrer Schulter 29 am KoI- ;

, ben 34 anschlägt, und drücken den Kolben 34 auf den Kolben 32 kleij
neren Durchmessers. Es sei nun ein kleines, momentanes Unglelchj-

i ' I

i gewicht zwischen den Drücken in den Kammern l8 und 20 vorausgesetzt,

^! z.B. eine Druckverminderung in der Kammer 18. Die Hülse 26 und :

ι i die beiden Kolben werden in der Figur nach rechts gedrückt. Beide Kolben werden durch den Stift 44 angehalten, und die Schulter 29 bewegt sich vom Kolben j54 weg. Auf Grund der unterschied-

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liehen wirksamen Querschnittsflächen der Dichtungen 36, 38 kehrt die Hülse in die gezeigte Stellung zurück, vorausgesetzt, daß die Druckverminderung in der Kammer 18 nur vorübergehend ist; In ahn*· Iieher Weise werden bei einer vorübergehenden Druckverminderung in der Kammer 20 die Hülse und die beiden Kolben sich in der Figur nach links verschieben. Der Kolben 32 wird durch den Stift 44 angehalten und löst sich vom Kolben 34. Auf Grund der Differenz · zwischen den kombinierten wirksamen Querschnitten von Dichtung 38^: und Kolben 34 und dem wirksamen Querschnitt der Dichtung 36 werden die Hülse 2.6 und der Kolben 34 dann in die gezeigte Stellung zu- ' rückges chob en.

Da das axiale Spiel zwischen dem Stift 44 und den Kanten des Lochs 40 klein ist, ist in beiden Richtungen nur eine sehr begrenzte Verschiebung des Kolbens 32 möglich, und die Hülse kehrt in eine mittlere Ruhestellung zurück, die im wesentlichen relativ zum Gehäuse fixiert ist.

In dieser mittleren Ruhestellung wirktder- Stift 62 des Schalters mit der ringförmigen Isolierung 50 der Hülse zusammen, und die ! Anzeigeeinrichtung ist nicht erregt. Die Isolierung 50 ist breit; genug, um bei Oszillationen der Hülse um ihre mittlere Ruhestellung eine Fehlanzeige zu verhindern. Diese Situation kann eintreten, wenn die Drücke in den Bremskreisen nicht genau gleichzeitig ansteigen. Schließlich bleiben die verschiedenen Bauteile der beweglichen Anordnung I7 in der gezeigten Stellung, wenn der Fahrer vom Bremspedal geht.

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Es sei nun angenommen, daß einer der Bremskreise ausfällt, z.B. der mit der Kammer 18 des Detektors verbundene Bremskreis. Auf Grund des in der Kammer 20 vorherrschenden Drucks bewegt sich dann die bewegliche Anordnung 17 in der Figur nach rechts. Der Kolben 32 kleineren Durchmessers wird praktisch sofort infolge des Anschlags des Stifts 44 am rechten Kantenabschnitt des Lochs 40 angehalten, wie auch der Kolben J54, der am Kolben 32 aufsetzt. Die Hülse jedoch bewegt sich in der Figur nach rechts und schlägt am Abschlußkörper 14 an, so daß der Stift 62 des Schalters mit dem linken metallischen Abschnitt der Hülse 26 Kontakt gibt, wodurch die Anzeigeeinrichtung betätigt wird. Wenn der Fahrer das Bremspedal freigibt, bleibt die Hülse 26 außerhalb ihrer mittleren Stellung, und die Anzeige bleibt aufrechterhalten. Nachdem der schadhafte Bremskreis repariert worden ist, nimmt der Detektor wieder seine mittlere Ruhestellung ein, wie oben erklärt worden ist, wenn die Bremsen zum ersten Mal betätigt werden, und der Schaltkontakt ist wieder unterbrochen.

Falls der mit der Kammer 20 des Detektors verbundene Bremskreis ausfallen sollte, bewegt sich die Hülse 26 in der Figur nach links und nimmt den Kolben 34 mit. In der selben Weise wie zuvor gibt der Stift 62 des Schalters mit dem rechten metallischen Abschnitt der Hülse einen elektrischen Kontakt, und die Anzeige bleibt auch ' nach dem Lösen des Bremspedals aufrechterhalten.

In der hier beschriebenen Ausführungsform wird die Bewegung des j Kolbens J>K größeren Durchmessers aus seiner mittleren Ruhestellung zur Kammer 18 hin angehalten, wenn er am Kolben 32 kleineren Durch-

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messers anschlägt, der seinerseits durch den Anschlag des Stifts
44 am Abschlußkörper 14 angehalten wird. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung (nicht gezeigt) weist Jedoch auch der Kolben 34 einen Stift auf, der unter Spiel in die Querbohrung bzw. in das Loch 42 eingesetzt ist. Um zu ermöglichen, daß sich die Hülse in die am Kolben größeren Durchmessers angrenzende Kammer bewegen
kann, muß in diesem Fall die axiale Länge der entsprechenden Bohrung vergrößert werden.

In dieser anderen Ausführungsform der Erfindung ist die eben beschriebene, doppelt wirkende Stoßverbindung mit kleinem axialen
Spiel durch zwei einseitig wirkende Stoßverbindungen zwischen dem
Kolben 32 und dem Abschlußkörper 14 und zwischen dem Kolben 34 und dem Abschlußkörper l6 ersetzt. Auch in diesem Fall muß das axiale Spiel kleiner als 1 mm sein, um die Verschiebung eines jeden KoI- ! bens aus seiner mittleren Ruhestellung zur am anderen Kolben angrenzenden Kammer hin zu begrenzen. !

Auf Grund des erfindungsgemäßen Aufbaues der beweglichen Anordnung!

j weist nur die Hülse 26 zwei Gleitflächen auf, die in strömungsmit-·

teldichtender Weise sowohl mit der Bohrung 12 als auch mit dem jeweiligen Kolben zusammenwirken. Dadurch ist eine geringe, sich
bei der Herstellung der abgestuften Bohrung 28, 30 ergebende Abweichung von einer idealen koaxialen Ausrichtung für einen zufriedenstellenden Betrieb.des Detektors nicht ausschlaggebend.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf einen Detektor mit einem
elektrischen Schalter der beschriebenen Art. beschränkt, der eine '

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ringförmige Isolierung aufweist, sondern ist auch bei Detektoren mit anderen bekannten Schaltertypen anwendbar, wozu beispielsweise auch die Bauart mit einer V-förmigen Nut auf der Hülse gehört.

-Patentansprüche-6Ο~98247θ3Ο~ϊ

Claims

Societe Anonyme D.B.A. Bd Victor Hugo 4. Dezember 1974 92II.O CIichy, France Anwaltsakte: M-3307 Patentansprüche

1.) Detektor für Druckdifferenzen mit einem eine Bohrung aufweisenden Gehäuse, wobei die Bohrung durch eine aus mehreren Bauteilen bestehende, verschiebbare Anordnung in zwei Kammern geteilt ist, die an den entgegengesetzten Enden der Bohrung liegen und mit zwei unabhängigen Strömungsmittelkreisen verbunden sind, und mit einem Schalter, der auf eine bei einer Druckdifferenz zwischen den zwei Kreisen auftretende Verschiebung eines der Bauteile aus seiner mittleren Ruhestellung anspricht und über einen elektrischen Stromkreis ein Anzeigegerät betätigt, dadurch ge. kennzeichne t, daß die bewegliche Anordnung aus einer in der Bohrung (12) verschiebbaren und mit dem Schal-, ter (50, 62) zusammenwirkenden Hülse (26) mit einer mittig ver-' laufenden, abgestuften Bohrung besteht, deren Abschnitte (28, 30) unterschiedliehen Durchmessers zu den zugehörigen Druckkammern (18, 20) offen sind, sowie' aus zwei getrennten Kolben (32, 34) unterschiedlichen Durchmessers, die in den entsprechenden Abschnitten der abgestuften Bohrung verschiebbar sind, wobei jeder Kolben mit dem Gehäuse 10 über eine Stoßverbindung (44, 4o) zusammenwirkt, um die Verschiebung eines jeden Kolbens aus

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ih i«,

seiner mittleren Ruhestellung heraus zur am anderen Kolben angrenzenden Druckkammer auf ein kleines axiales Spiel zu begrenzen.

2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßverbindung zwischen dem Kolben (34) größeren Durchmessers und dem Gehäuse (10) über den Kolben kleineren Durchmessers (32) bewirkt wird, wobei die Kolben aneinander anschlagen können und der Kolben kleineren Durchmessers über eine doppelte Stoßverbindung (40, 44) unter Einhaltung eines kleinen axialen Spiels zu beiden Seiten seiner mittleren Ruhestellung mit dem Gehäuse verbunden ist.

3. Detektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß ein am Gehäuse (10) an einem Ende der Bohrung (12) befestigter Abschlußkörper (14) vorgesehen ist, in dem das freie Ende des angrenzenden Kolbens (32) ragt, wobei ein Stift (44) an diesem freien Ende befestigt ist und in ein Loch (4o) im Abschlußkörper vorsteht, wodurch die Stoßverbindung mit axialem Spiel geschaffen wird.

4. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g ejkennzeichnet, daß die strömungsmitteldichte Abdichtung zwischen den Druckkammern (l8, 20) durch zwei O-Ringdich- :·

tungen (36, 38) sichergestellt ist, die unterschiedliche diame-!

trale Querschnitte aufweisen und sowohl an der Wand der Bohrung j

I (12) im Gehäuse (10) als auch auf dem jeweiligen Kolben (32, 34)

verschiebbar sind.

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5. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hülse (26) und das
Gehäuse (10) aus elektrisch leitfähigem Material bestehen, und auf der Hülse eine ringförmige Isolierung (50) vorgesehen ist, die einem elektrischen Kontaktstift (62) in der mittleren Ruhestellung der Hülse gegenüberliegt.

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