DE3542824A1 - Hydraulischer differenzdruckwarnschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Differenzdruck­ warnschalter gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bekannte Differenzdurckwarnschlater dieser Art weisen ins­ besondere den Nachteil einer relativ großen Volumenauf­ nahme auf.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Differenzdruckwarnschalter der im Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, der eine ge­ ringere Volumenaufnahme aus den Hauptzylinderkreisen auf­ weist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die des Patentan­ spruchs 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Differenzdruck­ warnschalter geschaffen, der außer durch sehr geringe Volumenaufnahme auch durch eine sehr kompakte, einfach und billig herzustellende Bauweise gekennzeichnet ist. Der Kolben des Warnschalters bewegt sich nur geringfügig, so daß Federn mit kleinem Federweg, wie z.B. Wellfedern ver­ wendet werden können, um den Kolben in die Ausgangslage zu bringen.

Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Dasrtellung einer hydrau­ lischen Bremsanlage;

Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen Differenzdruck­ schalter und

Fig. 3 eine Einbauanordnung eines Differenzdruckwarn­ schalters.

Die in Fig. 1 dargestellte Bremsanlage besteht im wesent­ lichen aus einem Bremsdruckgeberzylinder 3 mit einem Primärkolben (bzw. Druckstangenkolben) 4, einem Sekundär­ kolben (bzw. Schwimmkolben) 5, die mittels Zentralventile verschließbare Druckmitteldurchgänge aufweisen, einem über ein Bremspedal 6 betätigten Bremskraftverstärker 16, einem Druckmittelvorratsbehälter 9, einer Pumpe 8 mit Hilfs­ druckregelventil 7, zwei an die Radbremsen 20, 21, 22, 23 an­ geschlossenen Bremsleitungen 14, 15, den in die Brems­ leitungen 14, 15 eingeschalteten Wegeventilen 12, 13, den Druckleitungen 28, 29 mit dem in diese eingeschalteten Sperrventilen 24, 25 und den Rücklaufleitungen 31, 32, 56 mit den in diese eingeschalteten Wegeventilen 17, 18, sowie dem Differenzdruckwarnschalter 2, der über eine Leitung 30 mit der Pumpe 8, eine Leitung 35 mit dem Primärkolbenkreis, eine Leitung 32 mit dem Primärkolbenkreis, eine Leitung 33 mit dem Sekundärkolbenkreis und eine Leitung 34 mit dem Behälter 9 verbunden ist.

Fig. 2 zeigt einen hydraulischen Differenzdruckwarn­ schalter der ein Gehäuse 41 aufweist, in dem ein Stufen­ kolben 42 dichtend geführt ist. Das Gehäuse 1 weist Druck­ mittelanschlüsse 43, 44, 45 und 46 auf. Die Bezugsziffer 43 bezeichnet hier den der Pumpe 8 zugeordneten Anschluß, 44 den dem Primärkreis zugeordneten Anschluß, 45 den dem Sekundärkreis zugeordneten Druckkreis und schließlich 46 den zum unter Atmosphärendruck stehenden Vorratsbehälter 9 führenden Anschluß. Im Stufenkolben 2 integriert ist ein an sich bekanntes Ventil 52, z. B. ein Kugelsitz-Ventil, Schnabel-Ventil oder dgl. Auf der dem Schwimmkolben-Druck­ anschluß gegenüberliegenden Seite befindet sich ein Schalterdruckraum 49 mit einem Federelement 50, beispiels­ weise einer Wellfeder. Der Schalterdruckraum 49 steht mit einer Kolben-Zylindereinheit 51 in Verbindung, die ihrer­ seits einen zwischen zwei Positionen bewegbaren elektri­ schen Schalter 62 betätigt. Die Kolben-Zylindereinheit 51 samt Schalter 62 sind Teil eines Informationssystems, mit dem die Schalterposition als elektrisches Signal an ihm eine nicht dargestellte Anzeige gegeben wird.

Der hydraulische Differenzdruckwarnschalter arbeitet wie folgt:

Bei unbetätigter Bremse ist der Kolben 42 aufgrund der vom Federelement 50 ausgeübten Kraft nach rechts verschoben, nimmt also die in Fig. 2 dargestellte Ausgangsposition ein. Bei Bremsbetätigung ohne Blockierneigung erfolgt eine Druckbeaufschlagung des Kolbens 42 durch Druckmittel vom Sekundär- bzw. Schwimmkolben-Druckkreis und vom Primär- bzw. Druckstangenkreis, und zwar auf die Wirk­ flächen 42 a und 42 b. Dies bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 42 nach links in Richtung auf den Schalterdruck­ raum 49. Die dort resultierende Druckerhöhung bewirkt eine Verschiebung des Kolbens der Kolben-Zylindereinheit 51, wodurch schließlich die Schalterstellung wechselt. Bei Bremsbetätigung mit Blockierneigung die von hier nicht dargestellten Radsensoren festgestellt wird, wird über eine (gleichfalls nicht dargestellte Steuerelektronik) ein Steuerbefehl an das Pumpenaggregat 8 ausgegeben, das die Pumpe aktiviert. Wird ein ausreichender Druck über den Anschluß 13 eingespeist, der den Drücken im Schwimmkolben­ kreis und Hauptzylinder-Druckkreis entspricht, so erfährt der Kolben 42 eine Verschiebung nach rechts, woraus schließlich die dargestellte Schalterposition 1 resultiert. Diese Schalterposition wird demnach nur wieder erreicht, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Pumpendruck der Pumpe 8 und den Drücken aus den Hauptzylinderkreisen 14 und 15 einen definierten Betrag annimmt.

Das nun erzeugte Signal in dieser Schalterposition be­ deutet für die Intelligenz des Systems einen ordnungs­ gemäßen Betrieb der Pumpe bzw. der Energieversorgung. Ist der Pumpendruck nicht in ausreichender Höhe vorhanden, so bleibt der Kolben 42 in seiner Position, was für das System bedeutet, daß für die weiteren Bremsungen das Druckmittel vom Hauptzylinder einzusetzen ist. Dies bedeutet praktisch gesprochen, der Hauptzylinder wird "leergepumpt".

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Differenzdruck­ schalters, bei dem die Schalterbetätigung anders aus­ geführt ist, als die in Fig. 2. Statt des Ventils 52, des Federelementes 50 und der Kolben-Zylindereinheit 51 ist eine Kolbenstange 60 im Kolben 58 eingepreßt, die durch einen Ring 69 und eine Dichtmanschette 63 hindurchragt und einen Schalter 72 betätigt. Im übrigen sind die im Ver­ gleich mit Fig. 1 analogen Teile mit gleichen Bezugs­ ziffern versehen. Im Schalterdruckraum 65 ist ein Feder­ element 64 angeordnet, welches bei unbetätigter Bremse den Kolben und die Kolbenstange in der gezeigten Ausgangs­ position hält. Die Wirkungsweise der in Fig. 2 darge­ stellten Differenzdruckschalters ist analog der in Fig. 1 dargestellten:

Bei Bremsbetätigung ohne Blockierneigung wird der Kolben 58 und damit die Kolbenstange 60 nach links betätigt und dadurch die Schalterposition 3 eingestellt. Bei Blockier­ neigung wird die Pumpe initiiert, die einen definierten Druck zu erzeugen hat. Erreicht der Pumpendruck den vorge­ schriebenen Wert, so wird durch den auf die bewegliche Kolbenfläche 66 wirkende Druck der Kolben 58 nach rechts verschoben, wodurch der Schalter in die Position A zurück­ kehrt. Demnach ist der Differenzdruck zwischen dem Pumpen­ druck und den übrigen Arbeitskreisen im definierten Toleranzband, und es wird keine Fehlermeldung ausgegeben. Auf der dem Schalter 72 gegenüberliegende Kolbenstangen­ ende sind Rinnen 61 eingeprägt, die eine Dichtfunktion übernehmen.

Fig. 4 zeigt eine weiteres Ausführungsbeispiel der Er­ findung, bei dem statt eines Kolbens, wie in den Fig. 2 und 3, zwei verschiebliche Kolben angeordnet sind, wobei einer der Kolben mit einer Nocke versehen ist, der den Schalter betätigt.

Über den Druckmittelanschluß 74 des Primärdruckkreises des Tandemhauptzylinders wird eine Kolbenfläche eines ersten Kolbens 81 hydraulisch beaufschlagt. Dem Druckraum 82 gegenüber liegt ein mit Atmosphärendruck beaufschlagter Druckraum 83. Diesem Raum gegenüber liegt der Druckraum 84 des Druckmittelanschlusses 76 vom Sekundär- bzw. Schwimm­ kolben-Druckkreis. Der dort anstehende Druck wirkt auf die Kolbenfläche 85 eines zweiten Kolbens 86, der eine Schräge 87 oder Nocke aufweist. Innerhalb des zweiten Kolbens 86 ist ein Druckraum gebildet, in dem sich das vom Pumpen­ kreis 73 geförderte Hydraulikfluid befindet. Dieser Druck wirkt auf eine größere Druckbeaufschlagungsfläche auf, als die den Hauptzylinderkreisen zugeordneten Kolbenflächen. Gleichzeitig ist im Kolbengehäuse ein Federelement 88 vor­ handen, das auf der gegenüberliegenden Seite am Gehäuseab­ schluß 49 anliegt. Die Wirkungsweise dieses Differenz­ druckschalters ist ähnlich wie die eingangs erwähnten:

Bei unbetätigter Bremse werden durch die Federkraft der Feder 88 beide Kolben 81 und 86 nach rechts verschoben, wodurch der Schalter in Position 1 gestellt wird.

Bei unbetätigter Bremse ohne Blockierneigung, d.h. bei Kraftwirkung beider Druckkreise 74 und 76 ohne Pumpenkreis 73 werden beide Kolben 81 und 86 nach links verschoben, wodurch der Schalter 12 durch die Schräge abwärts in die Schalterposition 3 gestellt wird. Bei betätigter Bremse mit Blockierneigung, d.h. bei zusätzlich Wirkung des Pumpendruckkreises 73 werden die Kolben bei ausreichendem Differenzdruck wiederum nach rechts verschoben, worauf schließlich die Schalterposition A resultiert.

Claims (6)

1. Hydraulischer Differenzdruckwarnschalter für hydrau­ lisch betätigte, mit Schlupfregelung ausgestattete Fahrzeugbremsanlagen, die einen mit einem Bremsdruck­ geberzylinder verbundenen Bremskraftverstärker sowie ein Hilfsdruck-Versorgungssystem mit Pumpe und einen Druckmittel-Vorratsbehälter aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse ein Stufenkolben (42, 58, 81, 86) angeordnet ist, der zwei Bremskreisen zugeordnete Druckräume begrenzt, die mit dem Druck je eines Hauptzylinderkreises beaufschlag­ bar sind, wobei die den Bremskreis-Druckräumen zuge­ ordneten wirksamen Kolbenflächen (42 a, 42 b; 58 a, 58 b, 81 a, 85) in einer ersten Richtung wirksam sind und einen Pumpenkreis-Druckraum, der mit dem Pumpendruck beaufschlagbar ist, wobei die dem Pumpenkreis- Druckraum zugeordnete wirksame Kolbenfläche (42 c, 66, 89) entgegengesetzt zu den den Bremskreis- Druckräumen zugeordneten Kolbenflächen wirksam ist, und daß am Stufenkolben (42, 58, 81, 86) eine Feder (50, 64, 88) angreift die den Stufenkolben in eine erste Stellung vorspannt, wobei bei Bremsbetätigung ohne Blockierneigung ein Schaltglied (62, 72, 12) be­ tätigbar ist, das bei vorhandener Blockierneigung und intakter Pumpe (8) in seine Ausgangsposition zurück­ kehrt.

2. Hydraulischer Differenzdruckwarnschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben (62) ein Ventil (32) eingebaut ist, um den Schalterdruckraum (49) vor Flüssigkeitsverlust zu sichern.

3. Hydraulischer Differenzdruckwarnschalter nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stufenkolben von zwei separaten Kolben (81, 86) gebildet ist.

4. Hydraulischer Differenzdruckwarnschalter nach An­ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die separaten Kolben (81, 86) ineinander geführt sind.

5. Hydraulischer Differenzdruckwarnschalter nach An­ spruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der dem Pumpenkreis zugeordnete Kolben (86) eine Schulter (87) oder dgl. aufweist, um den Schalter zu betätigen.

6. Hydraulischer Differenzdruckwarnschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feder (88) in einem Hohlraum des Kolbens (86) angeordnet ist.