DE3317638C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich aui eine Vorrichtung zur
Überwachung der Beschaffenheit, des Zustandes und/oder anderer
Parameter einer in einem hydraulischen System enthaltenen
Druckflüssigkeit, mit einem in die Wandung einer Kammer oder
einer Leitung des hydraulischen Systems einschraubbaren
Körper, der an seinem in die Kammer bzw. in die Leitung hin
einragenden Teil eine Meß- oder Testeinrichtung und an seinem
von außen zugänglichen Teil einen elektrischen Anschluß
aufweist, welcher über eine durch den Körper hindurchführende
elektrische Leitung mit der Meß- oder Testeinrichtung in
Verbindung steht.
Aus der US-PS 21 61 441 ist bereits eine derartige Vorrichtung
bekannt, die zum Einbau in den Druckausgleichbehälter einer
Bremsanlage vorgesehen ist und zur Überwachung des
Bremsflüssigkeitsniveaus bzw. der Flüssigkeitsmenge in diesem
Behälter dient. Sobald das Flüssigkeitsniveau sinkt, wird
elektrisch ein Warnsignal ausgelöst. Zum Erreichen dieser
Funktion ist der einschraubbare Körper senkrecht angeordnet
und trägt einen ringförmigen Schwimmkörper, der beim Absinken
des Flüssigkeitsniveaus infolge von Flüssigkeitsverlust oder
durch Korrosion des Schwimmers einen elektrischen Kontakt
schließt und dadurch das Warnsignal hervorruft. Eine solche
Korrosion des Schwimmers kann als Ergebnis des irrtümlichen
Einfüllens von Kerosin oder Benzin anstelle der
Bremsflüssigkeit eintreten. Über ständig offene
Entlüftungsbohrungen in dem Einschraubkörper ist das Innere
des Druckausgleichbehälters mit der Umgebung verbunden.
Folglich ist nur ein senkrechter Einbau in den drucklosen
Behälter möglich.
Eine Entlüftungsschraube mit einer den herausragenden Teil der
Schraube umgebenden Schutzkappe, die Korrosion und
Verschmutzung verhindern soll, ist in der US-PS 41 64 241
beschrieben. Mach dem Entlüften wird die Schutzkappe
aufgestülpt und durch einen umlaufenden Kragen, der in einen
entsprechende Einkerbung der Schraube hineingreift, arretiert.
Ferner sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung
des Bremsflüssigkeits-Siedepunktes aus den europäischen
Patentanmeldungen Nr. 56 424 und Nr. 74 415 bekannt. Nach
diesen Veröffentlichungen wird eine Meßsonde in den
Druckausgleichsbehälter der Bremsanlage eingesetzt. Diese
Meßsonde umfaßt ein Heizelement und ein Temperaturmeßelement.
Zur Bestimmung der Siedetemperatur wird die Bremsflüssigkeit
bis zum Ausbilden und Aufsteigen von Siedeblasen erhitzt.
Solche Vorrichtungen sind relativ aufwendig und nur zum Einbau
an einen bestimmten Ort, vorzugsweise in den
Druckausgleichbehälter, geeignet und auf eine bestimmte
Einbaulage beschränkt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zu schaffen, mit der an beliebiger Stelle in einem
hydraulischen System die Druckflüssigkeit überwacht werden
kann. Der Einbau sollte auch an der kritischen Stelle, z. B.
direkt in der Radbremse eines Fahrzeuges, möglich sein. Die
Vorrichtung sollte sich mit geringem Aufwand herstellen und
montieren lassen.
Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe mit der im beigefügten
Anspruch 1 beschriebenen Vorrichtung gelöst werden kann. Die
Erfindung besteht also gewissermaßen in der Kombination einer
Entlüftungsschraube mit einer Meß- oder Testeinrichtung. Auf
diese Weise entsteht eine besonders einfache, mit geringem
Aufwand herzustellende Vorrichtung, die in beliebiger
Positionierung unmittelbar an der kritischen Stelle - nicht
nur im Vorratsbehälter, sondern auch direkt in der Radbremse -
montiert werden kann. Wegen des geringen Aufwandes ist es in
der Praxis möglich, an jeder kritischen Stelle, z. B. in jede
Radbremse, eine Vorrichtung der erfindungsgemäßen Art
einzubauen.
Es sind keinerlei Änderungen, Zusatzbohrungen oder dergleichen
an der Radbremse bzw. in hydraulischem System erforderlich, da
lediglich eine herkömmliche Entlüftungsschraube durch die
erfindungsgemäße Vorrichtung ersetzt wird. In der
Serienfertigung und Serienmontage ist dies ein entscheidender
Vorteil, weil wahlweise eine Radbremse mit einer
erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung oder ohne eine
solche Vorrichtung montiert werden kann. Außerdem ist auch ein
nachträglicher Austausch einer Entlüftungsschraube gegen die
erfindungsgemäße Vorrichtung mit minimalen Aufwand möglich.
Zur Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird lediglich
der einschraubbare Teil eingesetzt und die
Auswertungselektronik außen angeschlossen. Der elektrische
Anschluß der Vorrichtung an die Stromzuführung und an die
Auswerteschaltung läßt sich gemäß einer Ausführungsart der
Erfindung mit dem Aufsetzen einer Schutzkappe, die den Zutritt
von Schmutz in den Entlüftungskanal verhindert, verbinden.
Allerdings kann man auch einen üblichen Steck- oder
Klemmkontakt an dem von außen zugänglichen Teil der
Vorrichtung anbringen, der von der Schutzkappe unabhängig ist
und der auch beim Entfernen der Schutzkappe zum Entlüften der
Bremse angeschlossen bleibt.
Einige andere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in den beigefügten Unteransprüchen beschrieben.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung an
hand der beigefügten Abbildung hervor, die in schema
tisch vereinfachter Darstellung im Axialschnitt eine
Vorrichtung gemäß einer Ausführungsart der Erfindung
wiedergibt.
Nach der Abbildung besteht die erfindungsgemäße Vorrich
tung aus einem im großen und ganzen rotationssymmetri
schen Körper 1, der in die Wandung 2 eines hydraulischen
Aggregats, z. B. in den Hauptzylinder oder in den Radzy
linder einer Bremsanlage, mit Hilfe des Gewindes 3 ein
geschraubt ist. Ein Teil 4 des Körpers 1 besitzt hierzu,
d. h. zum Ansetzen des Werkzeuges, die Außenkontur einer
Sechskantschraube.
Die Stirnseite des einschraubbaren Körpers 1, die nach
dem Einsetzen in die Wandung 2 mit der Druckflüssigkeit
in Kontakt steht bzw. in eine mit der Druckflüssigkeit
gefüllte Kammer 5 oder in eine Druckflüssigkeitsleitung
eintaucht, ist mit der erfindungswesentlichen Meßein
richtung oder Testeinrichtung 7 ausgerüstet, deren elek
trischer Anschluß 8, nämlich ein elektrisches, isolier
tes Kabel, durch den Körper 1 hindurch nach außen ge
führt ist und dort an einem isoliert angeordneten, als
elektrischer Anschluß 9 dienenden Kontaktelement endet.
Der einschraubbare Körper 1 ist in der besonders vor
teilhaften, abgebildeten Ausführungsart als Entlüfter
schraube für eine mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Kam
mer, beispielsweise für den Arbeitsraum eines Brems
Hauptzylinders gestaltet.Hierzu bildet der Körper 1 in
seinem in die Wandung 2 eingeschraubten, zur Druckflüs
sigkeitskammer 5 hin weisenden Teil eine Ringraum 10,
die, so lange der Körper noch nicht vollständig auf
seinen Sitz in der Wandung eingedreht ist, mit der Kam
mer 5 in Verbindung steht. Außerdem besitzt der Körper 1
nahe seiner Stirnseite eine umlaufende Abschrägung, die
einen Dichtkegel 11 darstellt und durch vollständiges
Eindrehen des Körpers 1 an einer entsprechenden Dicht
kante 16 in der Wandung 2 angedrückt wird und dadurch
die die Druckflüssigkeit führende Kammer oder Leitung 5
gegenüber dem Ringraum 10 abdichtet.
Um die Funktion einer Entlüftungsschraube ausführen zu
können, besitzt der Körper 1 außerdem eine zentrale,
axiale Bohrung 12, die nach außen hin - abgesehen von
einer in der Abbildung gezeigten, erst nach dem Entlüf
ten aufsesetzten Schutzkappe 13 - offen ist und mit dem
Ringraum 10 über einen radialen, zum Inneren der Wandung
2 hin geneigten Kanal 14 in Verbindung steht. Zur Stirn
seite des Körpers 1 hin ist Bohrung 12 durch einen Iso
lierkörper 15 verschlossen, durch den hier ein blanker
Draht 17 hindurchgeführt ist, der sich in eine an der
Stirnseite des Körpers 1 angeordnete Drahtschleife
(Heizdraht 18) fortsetzt, die hier für die im späteren
beschriebene Meß- und Testeinrichtung benötigt wird.
Der axiale Entlüftungskanal bzw. die Bohrung 12 dient
gleichzeitig zur Aufnahme der elektrischen Anschlußlei
tung 8, was im Hinblick auf eine einfache Fertigung gün
stig ist. In der nach außen weisenden Seite der Bohrung
12 ist eine kurze Hülse 19 aus isolierendem Material
eingesetzt, vorzugsweise eingepreßt, durch die das ab
isolierte Ende des als Anschlußleitung 8 dienenden Ka
bels geführt ist und die das Kontaktelement 9, hier eine
auf den Rand der Hülse 19 aufgesetzte Klammer, trägt, an
die die Anschlußleitung 8 angelötet ist.
Über das elektrische Kontaktelement 9 läßt sich sehr
einfach die Leitung 8 und damit die Meß- und Testein
richtung 7 elektrisch an ein Kabel 20 und damit an eine
(nicht gezeigte) Stromzuführungs- und Signalauswerte
schaltung anschließen. Hierzu genügt es, eine Metall
scheibe 21, die elektrisch leitend mit dem Kabel 20 ver
bunden ist, an das Kontaktelement 9 anzupressen. Da der
Kontakt großflächig ist und erforderlichenfalls durch
scharfkantige Erhebungen, die Korrosions- oder Schmutz
schichten durchstoßen, noch verbessert werden kann, wird
auf diese Weise eine sichere Kontaktgabe erreicht. Der
erforderliche Anpreßdruck wird in dem abgebildeten Aus
führungsbeispiel der Erfindung durch die aus Gummi be
stehende Schutzkappe 13 aufgebracht, deren Innenwulst 22
über eine entsprechende, auf der Außenfläche des Körpers
1 in Höhe der Entlüftungsöffnung umlaufende Kante 23 ge
schoben wird und durch die Eigenelastizität den erfor
derlichen Anpreßdruck der Metallscheibe 21 an das Kon
taktelement 9 aufbringt. Da eine solche Schutzkappe
ohnehin benötigt wird, um das Eindringen von Schmutz in
den Entlüftungskanal 12 zu verhindern, wird auf diese
Weise mit sehr geringem Aufwand ein elektrischer An
schluß der Meß- und Testeinrichtung 7 geschaffen.
Die Meßeinrichtung 7 ist in dem gezeigten Ausführungs
beispiel in einer Hülse 24 geschützt untergebracht, die
in Form eines kurzen Zylinders ausgebildet ist, eine of
fene Stirnseite und Durchbrüche 25 in ihrer Mantelfläche
besitzt, damit die Draht- oder Heizschleife 18 intensiv
von dem Druckmittel umspült wird. Dies ist wichtig, weil
hier die Drahtschleife 18 als Sonde zur Bestimmung des
Siedepunktes der Druckflüssigkeit, beispielsweise einer
Bremsflüssigkeit, eingesetzt wird. Hierzu wird über eine
nicht dargestellte elektronische Schaltung zum Testzeit
punkt der Draht 18 elektrisch so weit erhitzt, bis sich
infolge von von der hygroskopischen Bremsflüssigkeit
aufgenommener Feuchtigkeit Dampfblasen auf der Oberflä
che des Drahtes bilden und eine weitere Erwärmung unter
binden oder verzögern. Durch Messung des temperaturab
hängigen spezifischen Widerstandes des Drahtes 18 bzw.
des Temperaturverlaufes in Abhängigkeit von der zuge
führten elektrischen Energie läßt sich feststellen, bei
welcher Temperatur die Dampfblasenbildung einsetzt bzw.
wie hoch die Siedetemperatur der Druckflüssigkeit liegt.
Ist der Siedepunkt der Flüssigkeit, insbesondere der
Bremsflüssigkeit, auf einen vorgegebenen Wert, der die
Sicherheit der Bremsanlage gefährden könnte, gesunken,
wird durch die an der Leitung 20 angeschlossene Auswer
teschaltung ein Signal ausgelöst.
Der Draht in der Schleife 18 besitzt im Vergleich zu der
Zuleitung einen wesentlich höheren spezifischen Wider
stand, damit nur der Draht innerhalb der Hülse 24 bzw.
die Drahtschleife 18 - nicht jedoch die Zuleitung -
durch die zugeführte elektrische Energie erhitzt wird.
Anstelle der Drahtschleife 18 kann beispielsweise auch
ein Thermoelement zur Bestimmung der momentanen Druck
flüssigkeits-Temperatur in die Hülse 24 eingesetzt wer
den, wodurch rechtzeitig eine gefährliche Erwärmung der
Druckflüssigkeit signalsiert werden kann. Sensoren ande
rer Art, z. B. zur Messung des Druckes, lassen sich eben
falls an der Stirnseite des einschraubbaren Körpers 1
anordnen und dadurch in der beschriebenen Weise mit
einer Entlüfterschraube kombinieren.
Über das zweite in dem Isolierkörper 15, einem Keramik
sockel, angeordnete Drahtstück 26, über den metallischen
Körper 1 und die Verschraubung mit der Wandung 2 wird in
dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung der
Masseanschluß hergestellt. Über ein Metallblättchen 27,
in das das Drahtstück 26 eingelötet ist und das mit der
metallischen Hülse 24 in Verbindung steht, wird eben
falls eine elektrisch leitende Verbindung über den Kör
per 4 zur Masse sichergestellt.
Zur Entlüftung des hydraulischen Systems wird lediglich
die Kappe 13 abgenommen und der Körper 1 so weit heraus
gedreht, daß sich der Dichtkegel 11 von der Dichtkante
16 abhebt. Insofern besteht kein Unterschied zu bekann
ten Entlüfterschrauben.
Claims (13)
1. Vorrichtung zur Überwachung der Beschaffenheit, des
Zustandes und/oder anderer Parameter einer in einem
hydraulischen System enthaltenen Druckflüssigkeit,
mit einem in die Wandung einer Kammer oder einer Leitung des hydraulischen Systems einschraubbaren Körper,
der an seinem in die Kammer bzw. in die Leitung hin einragenden Teil eine Meß- oder Testeinrichtung und
an seinem von außen zugänglichen Teil einen elektri schen Anschluß aufweist,
welcher über eine durch den Körper hindurchführende elektrische Leitung mit der Meß- oder Testeinrichtung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
daß der einschraubbare Körper (1) in Form eines als Entlüftungsschraube dienenden Bauteils ausgebildet ist,
die in einer teilweise eingeschraubten Position einen durch das Innere des Körpers (1) nach außen führenden Entlüftungskanal (10, 14, 12) freigibt, der durch vollständiges Eindrehen des Körpers verschließbar ist,
und daß die Meß- oder Testeinrichtung (7) an der Stirnseite des eingeschraubten Teils des Körpers (1) angeordnet ist.
mit einem in die Wandung einer Kammer oder einer Leitung des hydraulischen Systems einschraubbaren Körper,
der an seinem in die Kammer bzw. in die Leitung hin einragenden Teil eine Meß- oder Testeinrichtung und
an seinem von außen zugänglichen Teil einen elektri schen Anschluß aufweist,
welcher über eine durch den Körper hindurchführende elektrische Leitung mit der Meß- oder Testeinrichtung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
daß der einschraubbare Körper (1) in Form eines als Entlüftungsschraube dienenden Bauteils ausgebildet ist,
die in einer teilweise eingeschraubten Position einen durch das Innere des Körpers (1) nach außen führenden Entlüftungskanal (10, 14, 12) freigibt, der durch vollständiges Eindrehen des Körpers verschließbar ist,
und daß die Meß- oder Testeinrichtung (7) an der Stirnseite des eingeschraubten Teils des Körpers (1) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Körper (1) an seinem
eingeschraubten Teil nahe der Stirnseite einen
Dichtkegel (11) aufweist, der durch vollständiges
Eindrehen des Körpers an eine entsprechende
Dichtkante (16) in der Wandung (2) anpreßbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß als Entlüftungs
kanal eine nach außen hin offene axiale Bohrung (12)
dient, die in der Entlüftungsstellung, d. h. in der
teilweise eingeschraubten Position, über einen
radial oder schräg verlaufenden Kanal (14) und einen
oberhalb des Dichtkegels (11) angeordneten Ringraum
(10) mit der die Druckflüssigkeit enthaltenen Kammer
oder Leitung (5) in Verbindung steht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die die Meß- oder Testein
richtung (7) mit dem von außen zugänglichen elektri
schen Anschluß (9) verbindende Leitung (8) durch die
axiale Bohrung (12) hindurchgeführt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der
einschraubbare Körper (1) als elektrischen Anschluß
(9) an dem nach außen weisenden Ende der als Entlüf
tungskanal dienenden Bohrung (12) mit einem gegen
über dem eingeschraubten Körper (1) isolierten, mit
der zur Meß- oder Testeinrichtung (7) führenden
Leitung (8) verbundenen Kontaktelement versehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das nach außen weisende Ende
des Entlüftungskanals (10, 14, 12) mit einer auf
schraubbaren Kappe oder mit einer an einer auf der
Außenfläche des Körpers umlaufenden Kante (23), an
einem Wulst oder dergleichen einrastenden Kappe (13)
verschließbar ist, die sowohl als Schutzkappe als
auch als elektrisches Anschlußelement ausgebildet
ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kappe (13) aus gummi
elastischem, elektrisch nicht leitenden Material
besteht und im Inneren eine Metallscheibe (21)
aufweist, die mit einer nach außen führenden
Anschlußleitung (20) verbunden ist und durch die
Schutzkappe (13) an das Kontaktelement (9) ange
drückt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Meß- oder Testeinrichtung (7) innerhalb des die
Druckflüssigkeit enthaltenen Raumes (5) in einer
Hülse (24) angeordnet ist, deren Stirn- und Seiten
wandungen durchbrochen sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Meß- oder Testeinrichtung (7) zur Bestimmung des
Siedepunktes der Druckflüssigkeit ausgebildet ist
und im wesentlichen aus einem Heizdraht (18)
besteht, dessen Temperatur- und/oder Widerstands
verlauf nach Anlegen einer elektrischen Spannung
direkt oder indirekt feststellbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Änderung der Temperatur
und/oder des elektrischen Widerstandes des Heiz
drahtes (18) beim Erreichen des Siedepunktes der
Druckflüssigkeit oder eines von dem Siedepunkt
abhängigen Meßwertes feststellbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Meß- oder Testeinrichtung (7) als Drucksensor
ausgebildet ist und das Überschreiten eines oberen
und/oder unteren Druck-Grenzwertes signalisiert.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Meß- oder Testeinrichtung (7) eine Temperatursonde
ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß diese in
der Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges eingebaut ist
und zur Überwachung der Bremsflüssigkeit, insbeson
dere des Wassergehaltes bzw. des Siedepunktes der
Bremsflüssigkeit, in vorgegebenen Intervallen
einschaltbar ist.
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