DE3047254A1

DE3047254A1 - Differenzdruckfuehler, insbesondere fuer fehler-meldeeinrichtungen an hydraulischen bremskreisen in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3047254A1
Application number: DE19803047254
Authority: DE
Inventors: Edward S. Parma Ohio Orzel
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1980-12-16
Publication date: 1981-09-17
Also published as: IE50452B1; ES497605A0; IT8050291A0; CA1143764A; ES8202302A1; FR2473176B1; MX154620A; IE802584L; GB2066392B; GB2066392A; IT1142195B; US4272659A; FR2473176A1

Description

Γ . PATENTANWÄLTE 5575 ^

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG * ^ MÜNCHEN.

DANA CORPORATION
4500 Dorr Street, Toledo, Ohio 43697

"Differenzdruckfühler, insbesondere für Fehler-Meldeeinrichtungen an hydraulischen Bremskreisen in Kraftfahrzeugen"

Die Erfindung betrifft einen Differenzdruckfühler, insbesondere für Fehler-Meldeeinrichtungen an hydraulischen Bremskreisen in Kraftfahrzeugen, mit einem in der Bohrung eines Fühlergehäuses axial beweglichen Fühlerschieber, dessen Enden jeweils in einer Druckkammer münden, welche zugleich zur Verbindung von Druckspeiseleitungen, insbesondere der voneinander unabhängigen Bremskreise mit getrennten Druckwellen dienen, wobei der unter Vorspannung 'stehende Fühlerschieber bei Auftreten eines Druckunterschiedes in den beiden Druckkammern aus einer vorbestimmten Normalstellung verschoben wird und in Abhängigkeit von der Verschiebung einen Fühlerschalter betätigt.

Die hydraulischen Bremssysteme für Motorfahrzeuge, wie Automobile und leichte Lastwagen, sind häufig zweikreisig ausgebildet. Hierzu Bind zwei getrennte hydraulische Kreise vorgesehen,

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wobei der eine für die Bremsen an den Vorderrädern und der andere unabhängig davon für die Bremsen an den Hinterrädern vorgesehen ist. Solche Systeme verwenden entweder in Tandemanordnung Masterzylinder oder doppelt ausgebildete Masterzylinder, die durch ein einziges Pedal betätigt werden. Aus diesem Grunde ist der Druck in beiden Systemen im wesentlichen unter normalen Bedingungen identisch, wenigstens in dem Maße.» wie diese Drücke an dem Masterzylinder gemessen werden können. Mit den beiden getrennten hydraulischen Bremskreisen, welche hydraulisch voneinander unabhängig und nicht miteinander verbunden sind, wirkt sich ein hydraulischer Fehler z.B. durch Auftreten eines Leckes in einem der Systeme oder Kreise nicht auf den anderen Kreis aus. Nach einem Fehler in den Bremskreisen für die Vorderräder oder den hinteren Rädern bleibt der andere Kreis bzw. andere Satz von Bremsen arbeitswirksam, um das Fahrzeugt zum Stillstand zu bringen, wenigstens in Hinsicht einer Notbremsung.

Bei modernen Fahrzeugen, bei denen für die hydraulischen Bremskreise Hilfskrafteinrichtungen verwendet werden, besteht ein Problem darin, daß die Bremsen so kraftvoll sein können, daß das Ausfallen eines der Systeme, bei dem also nur noch zwei Räder abgebremst werden können, nicht mehr durch den Fahrer ohne weiteres als Ergebnis,z.B. einer deutlichen Zunahme der notwendigen Pedelkraft, festgestellt werden kann. Das bedeutet, daß der Fahrer das Fahrzeug weiterhin benutzt, ohne daß er Kenntnis

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von einem Versagen eines Bremskreises hat. Dies würde einen

Unsicherheitszustand bedeuten, da nun nicht mehr genügend Brems- '

reserve für die notwendigen kurzen Bremswege bei Notbremsungen I zur Verfügung steht. !

Um dieses Problem zu überwinden, ist es bei Motorfahrzeugen

mit zwei Bremskreisen bekannt, einen Bremswarnschalter vorzusehen, der ein Anzeigelicht am Armaturenbrett des Fahrzeuges betätigt, wenn ein Fehler auftritt oder nicht der notwendige hydraulische Druck in einem der Bremskreise aufgebaut werden j kann. Dieses Ziel ist dadurch verwirklicht worden, daß man einen ι Differenzdruckfühlschalter vorgesehen hat. Dieser kann einstückig mit dem Masterzylinder ausgebildet oder getrennt von diesem angeordnet sein. Er weist ein Gehäuse mit einer axialen Bohrung auf, in dem ein Schieber axial verschiebbar geführt ist. An jedem Ende der Bohrung ist ein eingeschlossener Bereich vorgesehen, der jeweils mit einem der hydraulischen Bremskreise verbunden ist. Dabei besitzen die Bohrungen gleiche Abmessungen, j

so daß der Schieber in einer Mittelstellung oder zentralen ' Stellung im Gleichgewicht gehalten wird, solange die Drücke an \ den Enden im wesentlichen gleich sind. Der Schieber kann einen j Nocken oder eine Schrägfläche zwischen den Enden aufweisen, welche dazu benutzt wird, den Fühlschalter zu betätigen, der am Gehäuse montiert ist. Wenn also eine Druckdifferenz zwischen den beiden hydraulischen Bremskreisen auftritt, die einen vorbestimmten minimalen Wert überschreitet, bewegt· sich der Schieber j

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in Richtung des niedereren Druckes, um mechanisch einen elektrischen Schalter zu betätigen und ein Signallicht am Armaturenbrett anzuzünden. Um eine Betätigung auszuschließen, sofern der Differenzdruck nicht einen vorbestimmten minimalen Wert überschreitet, können auch die Zentralstellung des Schiebers!

bestimmende Vorspannfeder in der Bohrung montiert sein, um den j

j Kolben in der Mittelstellung zu halten. Alternativ dazu sind j verschiedene Anordnungen entwickelt worden, um Differentialflächen mit freischwimmend gelagerter Hülse vorzusehen, so daß mit einer einzigen Feder eine Zentrierwirkung in beiden Richtungen der Bewegung des Schiebers erreicht wird.

Es wurde jedoch festgestellt, daß solche Vorrichtungen zu erheblichen Problemen führen können. Dazu ist zu bedenken, daß ein solches Sicherheits- oder Warnsystem zu jeder Zeit einsatzbereit sein muß, wenn das Fahrzeug sich in Betrieb befindet. Tatsächlich kann es aber nach der Montage an dem Fahrzeug viele Jahre unbenutzt bleiben, wenn nämlich viele Jahre hindurch ein Leck in den Bremskreisen nicht auftritt. Es wurde dabei festgestellt, wenn ein Ventilschieber genau ausbalanciert ist und |

keine Vorspannung aufweist, um sich in einer Richtung zu bewegen,¹ sich bestimmte Dichtungskörper, wie O-Ringe oder dergl. zer- ' setzen können, sei es durch Halterung oder durch Einwirkung des Druckmittelfluids. Auch ist es möglich, daß das Abdichtungsmaterial einer Kaltverformung unter den Umgebungseinflüssen

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unterliegt, denen die Einheit während des Betriebs des Motorfahrzeuges ausgesetzt ist. In einem solchen Fall, wenn die Abdichtungen versagen, kann bei normalem Betrieb eine Leckstelle für das System auftreten, welche Leckstelle beide Bremskreise gleichermaßen oder auch einzeln beeinflussen kann. Auch können die Abdichtungen dazu führen, daß der Schieber in seiner Mittelstellung sich festsetzt, so daß er sich nicht mehr bewegt, j

i selbst wenn Druckdifferenzen oberhalb des vorbestimmten Wertes bei Auftreten eines Versagens des Bremskreises vorliegen. Dies hätte zur Folge, daß der Fahrer keine rechtzeitige Warnung erhält und das Fahrzeug in einem gefährlichen Fahrzustand weiter betätigt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und einen Differenzdruckfühler der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß ein Leck am Differenzdruckfühler selbst oder eine Beschädigung der Dichtungen oder ein Festfressen des Schiebers in seinem Schiebergehäuse ausgeschaltet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bohrung in dem Fühlergehäuse angrenzend an die beiden Druckkammern unterschiedlich große Weite aufweist, der Durchmesser des Fühlerschiebers an dem einen Ende, das in die engere Druckkammer mündet, deren Weite entspricht, am entgegengesetzten zylindrischen Endabschnitt jedoch kleiner als die Weite der engeren Druckkammer ist, auf dem zylindrischen Endabschnitt eine mit diesem Endabschnitt und der weiteren Bohrung zusammen-

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wirkende und axial gegenüber beiden verschiebiiche Ringdichtung vorgesehen ist, an der eine axiale Schulter auf deni Fühlerschieber einerseits und eine auf dem Schieber angeordnete Vorspanneinrichtung andererseits angreifen kann, welche sich an einer Gehäuseschulter abstützt, wobei die Vorspanneinrichtung die Dichtung in Richtung auf die weitere Druckkammer zv verschieben sucht, und daß der Fühlerschieber den Fühlersehalter· in Abhängigkeit von vorbestimmten axialen Bewegungen in beiden axialen Richtungen betätigt.

Aufgrund dieser Ausbildung wird gewährleistet, daß der Schieber !

in axialer Richtung hin und herbewegt wird, und zwar bei jeder Bremsbetätigung, bei der der Druck bis zu einem Maximum ansteigt und wieder abfällt, und zwar entweder auf Null oder auf einen Restdruck. Diese positive oder zwangsweise Hin- und Herbewegung des Schiebers hat zur Folge, daß die Abdichtungselemente, welche die beiden hydraulischen Systeme voneinander isolieren, und eine Belüftung zur Atmosphäre hin verhindern, sich an jeder der abzudichtenden Flächen, an denen die Dichtungen mit Kontakt anliegen, positiv entlangbewegen. Das bedeutet, daß diese Flächen dabei sauber bleiben und daß jede Kaltverfestigung, Festsetzung oder andere Probleme ,auftreten, auch nicht über eine lange Zeitdauer. Es wird hierbei jeder bleibende Kontakt zwischen der elastomeren Dichtung und den metallischen Dichtflächen auf längere Dauer ausgeschlossen.

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Wird jedoch das Schieberelement über eine vorbestimmte Länge axial hinausbewegt, was bedeutet, daß der Differenzdruck einen vorbestimmten Wert Übersteigt, wirkt die axiale Bewegung des Schiebers dafür, daß der Fühlerschalter betätigt und die Anzeigeeinrichtung eingeschaltet wird. Auf dem dünneren zylindrischen Endabschnitt des Schiebers ist vorzugsweise verschiebbar eine ringförmige Hülse angeordnet, deren äußerer Durchmesser gleich dem der größeren Bohrung ist. Als Dichtelement kann ein O-Ring dienen, der neben der Hülse auf der Seite angeordnet ist, die von der Druckkammer des kleineren Durchmessers weggewandt ist. Dieser O-Ring steht in Dichtkontakt sowohl mit dem zylindrischen Ende des Schiebers als auch mit der Innenfläche der Bohrung von größerem Durchmesser. Das bedeutet, daß der O-Ring im wesentlichen den gleichen ringförmigen Querschnitt aufweist wie die Hülse. Die Bewegung der Hülse in Richtung auf die verengte Bohrung wird durch eine Anschlagschulter an dem Schieber begrenzt. Dieser Abschnitt wird von einer in axialer Richtung vollständig zusammendrückbaren Druckfeder umgeben, die sich an ihrem der engeren Bohrung zugewandten Ende an einer entsprechenden Schulter in der Gehäusebohrung abstützt und mit ihrem anderen Ende an der Hülse anliegt.

Die Lage der Schulter an dem Schieber, das Verhältnis der freien oder entspannten Länge und der vollständig zusammengepreßten Länge der Schraubenfeder sowie der zentrale Abschnitt

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auf dem Schieber sind so gewählt, daß dann, wenn beide Enden der Bohrung, die abgedichtet sind, und die jeweils mit den getrennten hydraulischen Kreisen des Bremssystemes in Verbindung stehen, keinen oder nur einen verschwindend kleinen Druck haben, ein Schaltstößel für den Fühlerschalter nahe der Mitte eines mittleren zylindrischen Abschnittes von vermindertem Durchmesser des Schiebers zu liegen kommt, während die entspannte Schraubenfeder die Hülse in einem vorbestimmten Abstand und der Schulter des Seha&ers hält. Wenn beide Seiten der Vorrichtung

anfänglich unter den gleichen Druck gebracht werden, bewegt sich der gesamte Schieber in Richtung auf die größere Bohrung, da der Abschnitt des Schiebers in der engeren Bohrung größer ist als der Durchmesser des Schiebers in der Bohrung mit größerer Weite. Die normalen Kräfte, die an dem Stößel des Schalters wirksam sind, widerstehen dieser Bewegung des Schiebers, so daß der Schalterstößel für den Schieber einen Anschlag bildet. Die Folge ist, daß die Hülse und der angrenzende Dichtungsring sich auf dem Schieber gegen die Feder bewegen, bis die Hülse an der Anschlagschulter des Schiebers angreift. Diese Bewegung führt dazu, daß der O-Ring in bezug gegenüber beide Dichtflächen, nämlich der an dem Schieber und der an der Gehäusebohrung, entlangbewegt wird. Wenn sich die Drücke weiter aufbauen, bewegen sich Hülse und Schieber zusammen als Einheit in Richtung auf die andere Bohrung, bis die schraubenförmige Feder vollständig axial zusammengedrückt ist. In diesem. Augenblick wird jede weitere axiale Bewegung des Schiebers beendet. Der

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Abstand zwischen zwei den Abschnitt geringen Durchmessers begrenzenden Schrägflächen an dem Schieber ist in axialer Richtung so gewählt, daß diese Bewegung des Schiebers voll aufgenommen wird, ohne daß die Schrägflächen an dem Stößel des j Fühlerschalters so angreifen, daß der Stößel nennenswert nach außen gedrängt wird.

Wenn in einem der beiden Druckmittelkreise während des Bremsvorganges ein Fehler auftritt, entsteht jedoch eine Druckdifferenz, die groß genug ist, um den Schieber in die entsprechende Richtung zu drängen, so daß der Schieber über die Schrägflächen den Stößel des Schalters betätigt und das Auftreten eines Fehlers anzeigt. Weiterhin kann die Bewegung des Schiebers ausreichend klein gemacht werden, so daß es weiterhin möglich ist, an dem Schieber ein Betätigungsglied für eine weitere Bremseinheit anzubringen, z.B. ein Druckproportionierungsventil, wie dies an sich bekannt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltdiagramm eines hydraulischen Bremssystems eines Motorfahrzeuges, bei dem der Bremswarnschalter nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist,

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Fig. 2 im größeren Maßstabe einen Längsschnitt durch den
Breraswarnsehalter nach Fig. 1 und

Fig. 3 in einem weiterhin vergrößerten Maßstabe und im Ausschnitt einen Querschnitt der Hülse und Vorspannfeder
nach Fig. 2.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Schaltdiagramm eines Motorfahrr
zeuges mit zwei getrennten hydraulischen Kreisen zur Betätigung | der Laufradbremsen. Ein Masterzylinder 10, der bevorzugt als '■ Tandemzylinder ausgebildet ist, weist eine Speiseleitung 11 j

für den vorderen Bremskreis und eine Speiseleitung 12 für den i rückwärtigen Bremskreis auf. Diese sind mit der Warnschalter- j Einheit 14 verbunden. Von dieser Einheit werden die Frontrad- . ! bremsen 15 über Leitung 16 und die hinteren Laufradbremsen 17
über eine zweite Leitung 18 versorgt. Es ist ersichtlich, daß
die Leitungen 11 und 16 einerseits und die Leitungen 12 und 18
andererseits miteinander verbunden sind, und daß die Drücke in
den Versorgungsleitungen 11 und 12 im wesentlichen zu allen
Seiten gleich <ind, auch dann, wenn die Bremsen betätigt werden, ^; um einen maximalen Bremseffekt zu bewirken. i

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, umfaßt die Einheit Ik ein Gehäuse 20, :

i das von einem stranggepreßten Messinsrohling oder einem Gußeisen-¹ gehäuse gearbeitet werden kann. Das Gehäuse ist mit entsprechenden Bohrungen versehen, wie sie bei 19 gezeigt sind, um eine
Montage am Chassis eines Motorfahrzeuges zu ermöglichen. Durch

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das Gehäuse 20 erstreckt sich in Längsrichtung eine Reihe von koaxialen, miteinander verbundenen und im Durchmesser abgestuften Bohrungen. Die Bohrung mit dem kleinsten Durchmesser 21 j befindet sich an einem Ende des Gehäuses und geht an ihrem j rechten Ende in eine größere oder weitere Bohrung 22 über. Die Bohrung 22 wieder mündet in eine noch größere Bohrung 23, J

an die noch weitere oder größere Bohrungen 24 und 25 anschließen,;

i wobei die Funktionen der Bohrungen weiter unten im einzelnen beschrieben sind. Weiterhin sind öffnungen oder Kanäle vorgesehen, um eine Pluidverbindung zu den Bohrungen zu ermöglichen. So ermöglicht die öffnung 27, die in die Bohrung 21 mündet, eine Verbindung mit der Speiseleitung 11 der Vorderradbremsen. Entsprechendes gilt für eine öffnung 28, die eine Verbindung der Bohrung 21 mit der Leitung 16 der Vorderradbremsen 15 ermöglicht. Die Versorgungsleitung 12 für die Hinterradbremsen ist an eine öffnung 29 angeschlossen, die in die weite Bohrung 25 mündet, während die Leitung 18 für die Hinterradbremse 17 an ein Proportionierungsventil angeschlossen ist, das in einer weiteren Gegenbohrung 33 montiert ist. Die Proportionierungsventil-Einheit 32 kann in der Weise ausgebildet und angeordnet sein, wie dies die US-PS 3 832 007 zeigt. Eine nähere Beschreibung ist nicht erforderlich, da dieses Ventil nicht .Teil der Erfindung bildet und seine Einzelheiten zum Stand der Technik gehören.

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Innerhalb der Bohrungen 21 bia 25 ist ein einstückiger Kolben oder Ventilschieber 25a montiert. Dieser weist einen linken Kopfabschnitt 36 auf, der in der Bohrung 22 verschiebbar angeordnet ist. Der Kopf 36 weist eine Ringnut 37 zur Aufnahme eines O-förmigen Dichtringes 38 auf. Dieser steht in abdichtendem Kontakt mit der Wandung der Bohrung 22, wenn der Schieber 25a sich innerhalb der Bohrungen in axialer Richtung bewegt. Rechts von dem Kopfabschnitt 36 in der Zeichnung ist ein zylindrischer

Abschnitt 41 von vermindertem Durchmesser. Dieser ist mit dem j links liegenden Kopfabschnitt durch einen linken geneigten Rampenabschnitt 42 verbunden. Ein entsprechender entgegengesetztgeneigter rechter Rampenabschnitt 44 verbindet den eingeschnürten Abschnitt 41 mit einem rechts davon liegenden zylindrischen Kopfabschnitt 46. Dieser weist den gleichen Durchmesser auf wie der linke Kopfabschnitt 36. Es wird bemerkt, daß der zylin- j drische Abschnitt 41 von vermindertem Durchmesser eine vorbestimmte axiale Ausdehnung aufweist, so daß die geneigten Flächen 42 und 44 einen vorbestimmten gegenseitigen Abstand aufweist. Ein mit Gewinde versehener Bohrungsabschnitt 48 mündet in die Bohrung 23 in -.ntsprechender annähernder Pluchtung mit dem Abschnitt 41 von vermindertem Durchmesser. In dem Gewindeabschnitt 48 ist ein elektrischer Schalter 49 eingeschraubt. Dieser weist einen außenliegenden Anschluß 51 sowie einen Stößel 5"2 auf. Der letztere ist am freien Ende abgerundet ausgebildet und liegt normalerweise in leichtem Gleitkontakt an dem zylindrischen Abschnitt 41 von vermindertem Durchmesser an. Es ist ersichtlich,

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daß dann, wenn der Schieber 25a ein ausreichendes Ausmaß nach rechts bewegt wird, der Stößel 52 auf der linken Schr.ägfläche aufreitet, um den Schalter zu betätigen und ein Signal für den Fahrer zu erzeugen, welches anzeigt, daß ein Fehler in den Bremssystemen aufgetreten ist. In entsprechender Weise wird durch eine Bewegung des Schiebers 25a nach links dazu führen, daß der Stößel 52 auf der entgegengesetzten rechten Schrägfläche i4 4 auf reitet, um den Schalter zu schließen und zu einem ähnlichen Effekt ein Signal zu erzeugen.

Am rechten Ende des rechtsseitigen Kopfabschnittes 46 des Schiebers 25a weist dieser eine radial verlaufende Schulter 55 und anschließend einen Endabschnitt 56 von vermindertem Durchmesser auf. Dieser erstreckt sich in Richtung auf das Proportionierungsventil 32. Der Endabschnitt 56 kann eine axiale Bohrung 58 aufweisen, in der ein Element 59 montiert ist, das durch eine Feder 6l so vorgespannt ist, daß das Element 59 mit dem Proportionierungaventil 32 in der in dem US-Patent 3 832 007 beschriebenen Weise zusammenwirkt. Um das Element 59 und die Vorspannfeder 6l während des Zusammenbaues der Einheit oder beim Auseinandernehmen zum Zwecke der Wartung des Proportionierungsventils 32 an Ort und Stelle zu halten, kann der Endabschnitt 56 mit einem Halteclip 63 versehen sein. Links von diesem ist eine Scheibe 64 montiert.

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Weiterhin ist auf dem Endabschnitt 56 eine frei bewegliche Hülse 66 geführt. Diese kann mit ihrer inneren Umfangsflache in Lagerkontakt mit dem Endabschnitt 56 und mit ihrer radial äußeren ümfangsfläche in Gleitkontakt mit der Eohrung 2h stehen. Rechts von der Hülse 66 ist eine O-Ringdichtung 67 vorgesehen, die mit dem Endabschnitt 56 und der Bohrung 2k in abdichtendem Kontakt steht. Links von der Hülse 66 ist eine Feder 69 vorgesehen, die normalerweise in Kontakt steht sowohl mit der linken Seite der Hülse 66 und mit einer radialen Schulter 71 am Übergang zwischen den Bohrungen 23 und 2*1. Es wird bemerkt, daß die Feder 69 eine kurze schraubenförmige Feder von annähernd zwei Windungen ist, die aus einem Draht von rechteckförmigem Querschnitt gebildet ist. Dadurch erhält die Feder eine minimale Dicke in radialer Richtung und gestattet eine positive Körperanlage oder ein vollständiges Schließen der Windungen, wenn die Feder axial zusammengepreßt wird.

Wenn in den Leitungen 11 und 12 durch den Masterzylinder kein Druck erzeugt wird, neigen die beweglichen Elemente in der Warnschalter—I mheit lh dazu, die in Fig. 2 gezeigte Stellung einzunehmen. Wenn die Bremsen betätigt werden, erzeugt der Masterzylinder gleiche Fluiddrücke in den Speiseleitungen 11 und 12. Dies führt zu einem gleichen Druck in den beiden Bohrungen 22 und 24. An dieser Stelle sollte ersichtlich sein, daß der Abschnitt, der die Bohrung 23 zwischen den Enden des Sohiebers 25a umfaßt, zu allen Zeiten von Drücken frei und zur

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Atmosphäre entweder durch die elektrische Schalteinheit 49 ! oder eine getrennte Belüftungseinrichtung belüftet ist. j Zu diesem Zeitpunkt ist die Feder 69 entlastet und hält die I

i Hülse 66 in der in der Figur gezeigten Stellung. Der O-Dichtungs-| ring 67 liegt ebenfalls angrenzend an die Hülse 66, obwohl er auch eine andere Stellung entlang dem Endabschnitt 56 einnehmen j kann. Die Unterlegscheibe 64 begrenzt dabei positiv die axiale Bewegung des O-Ringes nach außen unter der möglichen Einwirkung von Reibungskräften. Während die Bohrung 24 größer ist als die Bohrung 22 ist der Durchmesser des Endabschnittes 56 des Schiebers 25a kleiner als der der Bohrung 22. Das bedeutet, daß die dem Fluiddruck effektiv ausgesetzte Fläche im Bereich der Bohrung 22 größer ist, so daß der Schieber 25a dazu neigt, sich in Fig. 2 nach rechts zu bewegen. Dadurch wird sichergestellt, daß der Schieber 25a seine Bewegung nach rechts fortsetzt, bis die Rampe oder Schrägfläche 42 an dem Schaltstößel 52 angreift. Dieser dient unter der Wirkung relativ schwacher Kräfte als ein Anschlag. Es ist ferner ersichtlich, daß der Stößel 52 unter dem Einfluß einer Vorspannfeder steht, die bestrebt ist, den Stößel nach innen zur Anlage an die zylindrische Fläche 41 zu bringen. Es bedarf daher einer beachtlichen Zunahme der Kraft auf Seiten des Schiebers 25a, um den Stößel 52 entgegen seiner Vorspannung nach außen zu drängen und den Schalter 49 zu betätigen.

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Es liegt jedoch in der Bohrung 24 der gleiche Druck vor. Dieser wirkt auf den O-Ring 67 und die Hülse 66, um die Hülse nach links zu bewegen, und zwar gegen die Druckkraft der Feder 69. Dies bedeutet, daß der O-Dichtring 57 sich in bezug auf die Abdichtungsflächen gegenüber der Bohrung 2k und dem Endabschnitt 56 bewegt. Eine entsprechende fortgesetzte Bewegung führt die Hülse in bezug auf den Schieber 25a aus, und zwar solange, bis die Hülse 66 an der Schulter 55 zwischen dem Endabschnitt 56 I und dem rechtsseitigen Kopfabschnitt 46 zur Anlage kommt. In J diesem Augenblick ist die Feder 69 nur teilweise zusammengedrückt. Da die Fläche in der Bohrung 2k größer ist als die Fläche in der Bohrung22, führt ein weiterer Druckaufbau in beiden Bohrungen dazu, daß der Schieber 25a und die Hülse 66 nunmehr als Einheit sich axial nach links bewegen, bis die Feder 69 vollständig geschlossen ist oder sich gegen die Schulter 71 legt und die Windungen schließlich zur gegenseitigen Anlage kommen. Diese Bewegung des Schiebers 25a nach links stellt damit eine positive Bewegung zwischen dem anderen O-Dichtungsring 38 und der zugehörigen Bohrung 22 sicher. Die axiale Länge des zy] ,ndrischen Abschnittes kl von vermindertem Durchmesser des Schiebers 25a zwischen den beiden Schrägflächen k2 und kk ist ausreichend, um diese Bewegung zu ermöglichen, bis die Feder 69 sich in dem zusammengeschobenen Zustand befindet, und zwar bevor der Schaltstößel 52 die rechte Schrägfläche kk berühren kann. Es ist ersichtlich, daß die Vorspannkraft der Feder 69 derart bemessen ist, daß die Feder vollständig ge-

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schlossen wird, wenn die Drücke in dem Masterzylinder im Bereich

von etwa 10,5 bis etwa 21,1 kg/cm liegen. Dieser Bereich entspricht einer relativ normalen Bremsbetätigung, wie sie während des normalen Bremsens auftritt.

Wenn die Bremsen freigegeben werden und der Druck in den Leitun- j gen 11 und 12 auf Null abfällt, ergeben sich die Vorgänge in entsprechend umgekehrter Weise. Wenn der Druck unter das Niveau absinkt, das zum Zusammendrücken der Feder 69 erforderlich ist, neigt die Feder dazu, die Hülse 66 und den O-Dichtungsring 67 nach rechts zu bewegen. Da die Fläche der Bohrung 22 weiterhin größer ist als die Bohrung des Endabschnittes 56 bewegt sich der Schieber 25a in der Richtung nach rechts bis der Schaltstößel 52 von der linksseitigen Schrägfläche 42 berührt wird. Bei weiterem Abfall des Druckes ermöglicht die Feder 69 ein Verschieben der Hülfae 66 weiter nach rechts und weiter weg von der Schulter 55 und zurück in die Stellung, die in Fig. 2 gezeigt ist.

Es ist deshalb ersichtlich, daß bei jeder Betätigung der Bremse und bei jeder nachfolgenden Freigabe des Bremsdruckes der Schieber 25a einer axialen Bewegung in bezug auf das Gehäuse unterworfen wird, und zwar in der Weise, daß jede der O-Ringdichtungen 38 und 67 sich in bezug auf die Abdichtungsflächen bewegen, d.h. daß der O-Dichtungsring 38 sich in bezug auf die Bohrung 22 bewegt, während der O-Ring 67 sich in bezug

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sowohl auf die Bohrung 24 als auch gegenüber den Endabschnitt I 56 bewegt. Diese positive Bewegung verhindert so ein Pestsetzen der Dichtungen und jede Beschädigung, die als Folge einer langzeitigen, keine relative Bewegungen ausführende Berührung zwischen einem O-Ring und den angrenzenden Abdichtungsflächen auftreten kann.

Die vorbeschriebene Arbeitsweise während jeder Bremsbetätigung beeinflußt nicht die Wirkungsweise des Warnschalters im Falle eines Fluidleckverlustes in einem der Bremssysteme, durch die das Aufbauen des Druckes in den hydraulischen Kreisen verhindert wird. Wenn beispielsweise die Bremsen betätigt werden und es liegt in dem Hinterradbremskreis ein Leck vor, sind die Vorderbremsen nach wie vor effektiv, wobei der Druck in der Speiseleitung 11 sich wesentlich stärker aufbaut als der Druck in der Versorgungsleitung 12. In diesem Falle liegt keine effektive Gegenkraft auf die Hülse 66 oder den Endabschnitt 56 vor, so daß der Druck in der Bohrung 22 dazu führt, daß der Schieber 25a sich nach rechts bewegt. Infolge dieser Bewegung tritt bei Kontakt zwisc; ^n der Schrägfläche k2 und dem Schaltstößel 52 J

unter der dann ausreichenden Kraft ein nach außen schiebendes ί Stößel 52 und ein Betätigen des Schalters 49 und als Folge die Anzeige eines Fehlers im Bremskreis auf. In entsprechender Weise ist bei Ausfall der Vorderradbremsen kein ausreichender Druck in der Bohrung 22, so daß die hydraulischen Kräfte in der Bohrung 24 sich auch dann noch aufbauen, wenn die Feder 69 voll-"

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ständig zusammengedrückt ist.l Der Druck wirkt auf die effektive Fläche des Endabschnittes 56 und ist dann ausreichend, um den Schieber 25a weiter nach links zu bewegen, wobei sich die Schulter 55 dann nach links und weg von der Hülse 66 bewegt. In diesem Falle greift die Schrägfläche 44 an den Schaltstößel 52 an und bewegt diesen in gleicher Weise nach außen, um den Schalter zu betätigen und ein Versagen des Bremskreises in der beschriebenen Weise anzuzeigen.

Es ist ersichtlich, daß die zyklische Bewegung des Schieb-ers 25aj die Arbeitsweise des Proportionierungsventils 32, wie sie in der US-PS 3 832 007 beschrieben worden ist, nicht beeinflußt. Dies ist deshalb der Fall, weil ein solches Proportionierungsventil im allgemeinen bei einem Druck zu arbeiten beginnt, der oberhalb dem Druck liegt, bei dem die Feder 69 vollständig zusammengefallen ist. Das bedeutet, daß in einem solchen Fall der Schieber 25a sich stets in einer Stellung befindet, bei der die rechtsseitige Schrägfläche 44 an den Stößel 52 angrenzt, wann immer der Ei'rigreifspunkt des Proportionierungsventils erreicht ist. Der Schieber 25a wird in dieser Stellung solange bleiben, solange die höheren Drücke in dem Bremssystem vorliegen.

Während bei der obenbeschriebenen AusfUhrungsform ein einzelner O-Dichtungsring 67 auf der rechten Seite verwendet ist, wird darauf hingewiesen, daß die gleiche Abdichtungswirkung auch durch zwei getrennte O-Dichtungsringe erreicht werden kann, die in Nuten an der äußeren und der inneren ümfangsfläche der

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Hülse ββ montiert sind, so daß dieses Glied sowohl als Kolben als auch als Dichtung wirksam ist, ohne daß sich die Punktion oder die Arbeitsweise der Einheit verändert.

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Claims

PATENTANWÄLTE DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN Ansprüche

1. Differenzdruckfühler, insbesondere für Fehler-Meldeeinrichtungen an hydraulischen Bremskreisen in Kraftfahrzeugen, mit einem in der Bohrung eines Pühlergehäuses axial beweglichen Fühlerschieber, dessen Enden jeweils in einer Druckkammer münden, welche zugleich zur Verbindung von Druckspeiseleitungen, insbesondere der voneinander unabhängigen Bremskreise mit getrennten Druckwellen dienen, wobei der unter Vorspannung stehende Fühlerschieber bei Auftreten eines Druckunterschiedes in den beiden Druckkammern aus einer vorbestimmten Normalstellung verschoben wird und in Abhängigkeit von der Verschiebung einen Fühlerschalter betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung in dem Fühlergehäuse (20) angrenzend an die beiden Druckkammern (21, 24) unterschiedlich große Weite aufweist, der Dur-chmesser des Fühlerschiebers (25a) an dem Ende (36), das in die engere Druckkammer (21) mündet, deren Weite entspricht, am entgegengesetzten zylindrischen Endabschnitt (56) jedoch kleiner als die Weite der engeren Druckkammer (21) ist, auf dem zylindrischen Endabschnitt (56) eine mit diesem Endabschnitt und der weiteren Bohrung (24) zusammenwirkende und axial verschiebliche Ringdichtung (66,67) vorgesehen ist, an der eine axiale Schulter (55) auf dem Fühlerschieber (25a) einerseits und eine auf den

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Schieber angeordnete Vorspanneinrichtung (69) andererseits angreifsn kann, wobei die Vorspanneinrichtung die Ringdichtung auf die weitere Druckkammer (23) hin vor spannt, und daß der Fühlerschieber (2>s.) den FUnlerschalt^r- (*»9) in Abhängigkeit von vorbestimmten axialen Bewegungen in beiden axialen Richtungen betätigt,

j

2. Differenzdruckfühler nach Anspruch 1, dadurch

S gekennzeichnet, daß der Fühlersohisber (25i^x

j eine mit der Bohrung im Fühlergehäuse (20) in Richtung auf

ί die engere Druckkammer (21) hin abdichtend zusammenwirkende Ringdichtung (38) aufweist, die mit der Schiebedichtung (66,67) zusammenwirkenden Schultern (55,71) von Fühlerschieber (25a) und Fühlergehäuse (20) beide in Richtung auf die weitere Druckkammer (24) weisen und die Ruhestellung des Fühlerschiebers (25£ bei fehlendem Druck in den beiden Druckkammern durch die entspannte Stellung einer die Vorspanneinrichtung bildenden Schraubendruckfeder (69) bestimmt ist.

3. Differenzdruckfühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (66,67) einen O-Ring (67) und eine ringförmige Hülse (66) aufweist, die zwischen der Vorspanneinrichtung (69) und dem O-Ring (67) angeordnet ist.

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4. Differenzdruckfühler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fühlerschieber (25a) ein Begrenzungsanschlag (63,64) vorgesehen ist, der die freie axiale Bewegung der Ringdichtung (66,67) in Richtung auf die weitere Druckkammer (24) begrenzt.

5. Differenzdruckfühler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch;

gekennzeichnet , daß der Fühlerschieber (25a)

einen Abschnitt (41) von vermindertem Durchmesser aufweist, ! der an beiden axialen Enden jeweils durch in entgegengesetzte , Richtungen weisende Schrägflächen (42,44) begrenzt ist, und

daß der Fühlerschalter (49) einen Schaltstößel (52) aufweist, der in den Bereich zwischen die beiden Schrägflächen (42,44) ragt und durch diese betätigbar ist, wenn der Schieber (25a) J über das vorgesehene Ausmaß axial bewegt wird. j

6. Differenzdruckfühler nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zwischen den beiden Schrägflächen (42,44) größer ist als der axiale Unterschied der Länge der Vorspannfeder (69) im entspannten Zustand und im vollaxial zusammengedrückten Zustand.

7. Differenzdruckfühler nach einem oder mehreren der Ansprüche

2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, ι daß die Druckfeder (69) aus einem Federdraht von rechteck- '

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förmigem Querschnitt gebildet ist.

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