DE2363997A1

DE2363997A1 - Druckdifferenz-detektor

Info

Publication number: DE2363997A1
Application number: DE2363997A
Authority: DE
Inventors: Christian Eloi; Christian Riquart
Original assignee: DBA SA
Current assignee: Bendix France SA
Priority date: 1972-12-27
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1974-07-04
Also published as: FR2221723B2; DE2363997B2; US3872885A; FR2221723A2; ES421820A1; SE387284B; IT1002254B; JPS4996171A; JPS568786B2; GB1430859A; DE2363997C3

Description

Druckdifferenz-Detektor

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckdifferenz-Detektor, 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 Drucke ausüben. Bei Bremsbetätigung bleiben die Kolben praktisch ,unbewegt, falls die Drucke in den zwei Bremskreisen gleich sind. Sind die Drucke 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 de-

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ren Hauptaufgabe darin besteht, die Bewegung der zwei Kolben zu verhindern, wenn diaDruckdifferenz 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 Bremsbetätigung, erzeugt wird.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden, 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 Strömungsmxttelkreis 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 Aufgäbe zugrunde, einen Druckdifferenz-Detektor zu schaffen, der sehr kompakt und besonders einfach

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in der Herstellung ist.

Der erfindungsgemäße Druckdifferen-Detektor weist ein Gehäuse mit einer Bohrung auf, sowie zwei in der Bohrung verschiebbare, ringförmige Kolben, deren zugewandte Enden durch eine elastische Einrichtung getrennt sind und deren andere Enden in der Bohrung zwei mit getrennten Strömungsmittelkreisen verbundene Druckkammern bestimmen, ferner relativ zum Gehäuse fixierte und dicht durch'die Kolben sich erstreckende Stangen, wobei an Anschlägen auf den gegenüberliegenden Stangenenden die Enden der elastischen Einrichtung angreifen, und einen Schalter zum Schließen eines Stromkreises, wenn sich die Kolben infolge einer Druckdifferenz bewegen, wobei der Schalter zwischen den Kolben ein bewegliches' Element aufweist, an das die Kolben ohne Beeinflussung der elastischen Einrichtung angreifen.

Die Erfindung wird nun an Ausführungsbeispielen und anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert, wobei die Figur 1 das Schema einer Zweikreis-Bremsanlage mit einem erfindungsgemäßen Detektor im Längsschnitt und Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungs gemäßen Detektors im Längsschnitt zeigt.

Fig. 1 zeigt für ein Kraftfahrzeug ein Zweikreis-Bremssystem mit

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einem Tandem-Hauptbremszylinder Io, dessen als hydraulische Druckquellen wirkenden Betätigungskammern durch zwei unabhängige Kreise 12, 14 mit zwei Sätzen von Bremsbetätigungsorganen 16, 18 im Fahrzeug verbunden sind.Z.B. 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 Io nicht direkt sondern über einen herkömmlichen Bremskraftregler 2o.verbunden. Der Bremskraftregfer 2o 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 2 2 gemäß der Erfindung liegt zwischen den zwei Kreisen 12 und 14. Genauer gesagt ist der Detektor 2 2 zwischen dem Hauptbremszylinder Io und dem Bremskraftregler 2o 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 3o, 32 mit Vorsprüngen 34 sind zwischen den Verschlüssen gehalten. Die Vorsprünge S'Vliegen'hierbei mit ihren Enden aneinander an und nehmen'verschiebbaie Haltemanschetten 3 6 auf, deren Abschnitte kleineren Durchmessers eine Rückstellfeder

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38 führen. Die Feder drückt normalerweise die Manschetten 36 gegen die Schultern 4o auf den Stangen 3o, 32. Die zum Halten dienenden Abschnitte der Manschetten 36 sind dabei in ihrem Durchmesser ein wenig größer als die Stangen. An den Stangen 3o, 32 sind zwei

strömungsmittel-Kolben 42, 44 angeordnet, die / dichtend sowohl auf den Stangen als auch in der Bohrung 2 6 verschiebbar sind. Mit den Bohrungsenden bestimmt jeder Kolben eine Druckkammer 46 bzw. 48. Diese Kammern sind über Einlasse 5o, 52 und Auslässe 54, 56 im Gehäuse 24 mit ihren jeweiligen Kreisen 12, 14 verbunden.

Das Gehäuse 24 weist auch eine kurzschließende Öffnung 5 8 zur Bohrung 26 hin nahe dem Bohrungsende, das die Kammer 48 bestimmt, auf. Diese¹ öffnung ist direkt mit den Bremsbetätigungsorganen 18 verbunden und liegt daher im Gegensatz zum Auslaß 56 ausgangsseitig vom Bremskraftregler 2o. Die kurzschließende öffnung läuft zu einer abgefasten Ringnut 6o und steht in Verbindung mit einem durch einen Verschluß 64 geschlossenen Abflußkanal 62.

Die Kolben 42,' 44 weisen sowohl starre, durch ein bewegliches Teil 7o getrennte Ringkörper 66, 68 als auch kammerseitige O-Ringdichtungen 72,_ 74. Die O-Ringdichtungen liegen strömungsmitteldichtend sowohl an der zylindriscnen Innenfläche der Bohrung als auch an den Stangen an. Der Kolben 44, der als Steuerventil für die Öffnung 58 wirkt, weist auch nocn eine zweite O-Ringdichtung 76 zwischen seinem Ringkörper 6 8 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

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Dichtung 76 die Öffnung 5 8 von dem zwischen den Kolben liegenden Raum trennt,'der das bewegliche Teil 7o enthält.

In der besonderen Ausführungsform arbeitet das bewegliche Teil 7o mit einem Schalter zusammen, der an den Stromkreis eines (nicht gezeigten) Warngerätes angeschlossen ist. Das Teil 7o weist einen Ringkörper 8o auf, der leicht reibend in deryBohrung 2 6 verschiebbar ist. Der Ringkörper 8o 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 7o und an einer der Haltemanschetten 36 angreifen. Die Länge des Ringkörpers 8o 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 8o besteht aus"elektrisch leitendem Material, wobei auf seinem Umfang in der Mitte eine isolierende Zone 8 2 vorgesehen ist. Das Gehäuse 24 ist ebenfalls aus elektrisch leitendem Material und weist eine Ausnehmung 84 für ein isolierendes Verschlußteil 86 auf, an dessen Außenende ein elektrischer Anschluß 8 8 mittels einer Metallniete 8 befestigt ist. Der Anschluß ist normalerweise mit dem Speisestromkreis des Warngerätes verbunden, wobei das Gehäuse 24 mit der Fahrzeugmasse verbunden ist. Eine sicn an der Niete 8 7 abstützende Schraubenfeder 9o drückt einen elektrisch leitenden, in einer isolierenden Führung 94 verscnieobaren Stift 92 in die Bohrung.

Die Arbeitsweise des Detektors wird nun beschrieben. Es wird hier-

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bei darauf hingewiesen, daß die Fig. 1 die verschiedenen Bauteile in ihrer Ruhestellung zeigt, die sie einnehmen, wenn beide Brems— kreise unter Druck gesetzt werden und wenn die£)rucke in den Kammern 46 5 48 im wesentlichen gleich bleiben.

Da die auf die Kolben wirkenden Drucke im wesentlichen gleich sind, nehmen die über den Ringkörper 8o gegen-einander drückenden Kolben unter Mitwirkung der Feder 38, der Haltemanschetten 36 und derySchultern 4o 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 elektri=- · sehe Verbindung zwischen dem Anschluß 8 8 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 e.ingangsseitigen Druckes am Bremskraftregler 2o 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#ffnung 5 8 beeinflußt hierbei in keiner Weise das Gleichgewicht des Kolbens 44, genau so wie es auch nicht durch das Vorhandensein des Bremskraftreglers 2o im Kreis geschieht, da der Bremskraftregler ausgangsseitig vom Detektor liegt.

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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 8o in der Figur nach links schiebt. Daher Derührt zuerst der Stift 92-den leitenden Teil des Ringkörpers und schließt den Stromkreis des Warngerätes, und zum zweiten wird durch die Bewegung der Dichtung 74 nach links und an der Ringnut 6o vorbei eine direkte Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder Io 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 Io zur Verfügung stehenden Druck versorgt werdensoll.

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

Wenn der Fahrer das Bremspedal losläßt, drückt die Feder 38 über die rechte Manschette 36 den Koloen 44 in seine Mittelstellung zurück, wohingegen der Kolben 42 aus dem Eingriff mit der linken Manschette 3 6 gelangt und der Ringkörper 8ο außerhalb der Mittelstellung bleibt und den Stromkreis geschlossen hält.

Wenn der schadhafte Bremskreis repariert worden ist, kehren der Kolben 4 2 und der Ringkörper 8o automatisch in ihre Mittelstellungen zurück, wenn zum ersten Mal das Bremspedal niedergedrückt wird. - 9 -

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Der Druckdifferenz-Detektor in Fig. 2 hat ein Gehäuse Ho, das in Längsrichtung von einer Bohrung 112 durchsetzt wird. Beide Enden der Bohrung 112 sind strömungsmitteldichtend durch Verschlüsse geschlossen, die einen stangenähnlxchen 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 HH an, und stützen 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 12o, z.B, ein O-Ring aus Gummi oder Kunststoff, angeordnet. Die Kolben 12o sind strömungsmitteldichtend sowohl in der Bohrung 112 als auch auf den axialen Fortsätzen 114 verschiebbar. Die O-Ringe 12o können auf einer oder auf beiden Seiten durch Beilagscheiben unterstützt sein; in Fig. 2 befindet sich jeder O-Ring 12o zwischen zwei Beilagscheiben 122 und 124. Die Beilagscheibe 122 kann an der angrenzenden Kante des Scneibenkörpers 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 8A aus isolierendem Material und aus zwei Metallringen 128B, die auf jeder Seite des Ringes 128A angeordnet sind. Der Ringkörper 128 umhüllt die Feder

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ohne die Feder oder die Scheibenkörper 116 zu beeinflussen. Die Enden des Ringkörpers 128 können mit den Beilagscheiöen 12 2 zwischen jedem Kolben 12o und dem dazugehörigen Scheibenkörper 116 in Eingriff stehen.

Fig. 2 zeigt die"Ruhestellung", die von den Kolben eingenommen wird, wenn das Strömungsmittel in den Druckkammern 186 im wesentlichen gleiche Drucke auf beide Kolben 12o ausübt. In dieser Stellung stützen sich die Beilagscheiben 12 2 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 Metallstift 13o angezeigt, der die Wand desGehäuses llo in einer isolierenden Führung 13 2 durchsetzt. Das Ende des Stiftes 13o ist kugelförmig ausgebildet und wird durch eine Feder 134 in einem mit dem Gehäuse llo verschraubten, isolierenden Abscnlußkörper 136 in Anlage mit dem Ringkörper (12 8) gebracht. Der Stift 13o wird nieroei über einen Draht l"+o mit einem (nicht gezeigten) Detektorkreis verbunden. Schließlich ist nocn ein ßefestigungsloch 138 im Gehäuse llo vorgesehen.

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

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Claims

Patentansprüche

[ 1. jDruckdifferenz-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 (30,32JlI¹*) gebildet ist, die in der Bohrung (26;112) axial angeordnet ist, daß die Kolben (^2_S44;12o,122,124) ringförmig ausgebildet und sowohl auf der Stange als auch in · ^:

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der zylindrischen Bohrung verschiebbar sind und daß der Schalter ein bewegliches Teil (8o;128) aufweist, das zwischen den Kolben angeordnet ist und ohne Beeinflussung der elastischen Einrichtung in Eingriff mit den Kolben stehen kann.

2. Druckdifferenz-Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die elastische Einrichtung in einer Feder (38;118) .besteht,

zweier koaxialer

die sich an den Enden Stangen (3o,32;114) mittels kreisförmiger Körper (36; 116) abstützen, deren Umfang in Eingriff mit den Kolben stehen kann.

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 (3o,32) im wesentlichen die gesamte Länge der Bohrung, in der sie sich befinden, einnehmen.

h. Druckdifferenz-Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil als Ringkörper (8o;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

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Metallstift (92jl3o) aufweist, der in den Raum zwischen den zwei Kolben vorsteht und das bewegliche Teil (7o;128) berührt» das einen mit der Gehäusemasse verbundenen elektrisch leitenden Bereich (80;128B) auf beiden Seiten eines von der Gehäusemasse isolierten Bereiches (82;128A) aufweist.

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

8. Druckdifferenz-Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben einen am beweglichen Teil (7o;128) angrenzenden starren Ring·(66,68;122) aufweist, sowie eine kammerseitige O-Ringdichtung (72,74;12o), die sowohl an derytiohrungsflache als auch an der Stange (3o,3 2;114) strömungsmitteldichtend anliegt.

a. Druckdifferenz-Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine kurzschließende Öffnung (58) für die Bohrung in der Näne eines Bohrungsendes vorgesehen ist, wobei die Öffnung mit der diesseitigen Druckkammer (48) in Verbindung steht, wenn der als Steuerorgan dienende dazugehörige Kolben (44) sich infolge einer einen Druckabfall in der anderen Kammer (46) anzeigenden Druckdifferenz bewegt.

lo, Druckdifferenz-Detektor nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der als Steuerorgan, dienende Kolben (44) eine

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zweite Dichtung (76) aufweist, die die kurzschließende Öffnung . · (58) von dem die elastische Einrichtung (38) enthaltenden Raum in jeder Kolbenstellung trennt.

11. Druckdifferenz-Detektor nach Anspruch lo,dadurcn gekennzeichnet, daß die zweite Dichtung (76) im wesentlichen mit der 0-Ringdichtung (74) identisch ist und daß die zwei Dichtungen durch einen starren, rohrförmigen Abstandhalter (78) getrennt sind.

12. Druckdifferenz-Detektor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung an der kurzschließenden Öffnung (58) eine abgefaste Ringnut (6o) aufweist.

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