DE2745087A1

DE2745087A1 - Verschleisswarneinrichtung fuer hydraulische stossdaempfer

Info

Publication number: DE2745087A1
Application number: DE19772745087
Authority: DE
Inventors: Kenneth Leopold Ellington
Original assignee: Koni BV
Current assignee: Koni BV
Priority date: 1976-10-26
Filing date: 1977-10-07
Publication date: 1978-04-27
Also published as: DE2745087B2; ES463520A1; SE7711845L; AT371252B; GB1508527A; ATA760477A; AU2996277A; JPS5547330B2; SE416589B; FR2375587B1; DE2745087C3; FR2375587A1; US4141236A; CA1088646A; AU504394B2; JPS5390569A; CH626996A5

Description

KONI B.V., Oud-Beyerland θ.9.1977 44412/76 Ellington -7

Verschleißwarneinrichtung für hydraulische Stoßdämpfer

Die Erfindung betrifft eine Verschleißwarneinrichtung für hydraulische Stoßdämpfer, bestehend aus einer Anordnung zuQ Messen der Kraft/Geschwindigkeits-Charakteristik zweier Teile, welche sich relativ zueinander bewegen und ei^ne hydraulische Kraft erzeugen, welche eine Punktion der relativen Geschwindigkeit der Teile ist.

Stoßdämpfer sind Vorrichtungen, die dazu bestimmt sind, eine Widerstandskraft zwischen Teilen zu schaffen, die sich in relativer Bewegung befinden, wobei die Kraft eine vorbestimmte Punktion der Geschwindigkeit ist. Bei Anwendungsbereichen wie z.B. Stoßdämpfer für Radaufhängungen ist es erforderlich, diese Charakteristik zu überwachen, um festzustellen, daß sie weiterhin innerhalb bestimmter Grenzen liegt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Verschleißwarneinrichtung für hydraulische Stoßdämpfer zu schaffen, bei der es ohne weiteres möglich ist, die Punktionstüchtigkeit des Stoßdämpfers zu überprüfen,

Diese Aufgabe wird erfindungsgenäß gelöst durch Mittel zum Messen der relativen Geschwindigkeit der Teile, Mittel zum Messen der von den Teilen entwickelten hydraulischen Kraft, einen Schaltkreis, der zum Vergleichen der Geschwindigkeits- und Kraftsignale sowohl mit den Geschwindigkeits- als auch mit den Kraftmeßmitteln gekoppelt ist, und eine auf elektro-chemischem Wege ihre Farbe wechselnde Zelle, welche mit dem Schaltkreis verknüpft ist und durch ein Signal des Schaltkreises zum Wechseln ihrer Farbe veranlaßt wird, wenn die Kraft/Geschwindigkeits-Charakteristik vorgegebene Grenzen überschreitet.

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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Mittel zum Messen der relativen Geschwindigkeit eine Spule umfassen, welche an dem einen Teil befestigt und mit dem Schaltkreis elektrisch verbunden ist, und daß ein Magnet an dem anderen Teil angebracht ist, wobei die Spule und der Magnet so angeordnet sind, daß die relative Bewegung der Teile den Magnet dazu veranlassen, eine elektromotorische Kraft in der Spule zu induzieren, und daß die Mittel zum Messen der Kraft von einem piezoelektrischen Kraft-Sensor gebildet werden, welcher mit dem Schaltkreis gekoppelt ist, wobei der Kraft-Sensor gleichzeitig die Versorgungsenergie für den Schaltkreis und die Zelle erzeugt.

Weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Figur 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Stoßdämpfer;

Figur 2 einen Schaltplan.

Der in Figur 1 dargestellte Stoßdämpfer entspricht grundsätzlich einer üblichen Bauart, bei der sich ein Kolben 1 in einem Zylinder 2 bewegt. Der Zylinder 2 hat eine Bodenventil-Anordnung 3 und eine dichtende Führung 4» welche mit einer Druckventil-Anordnung 5 ausgestattet ist.

Der Kolben hat mit Ventilen versehene Durchtritte 6, durch die die untere Druckkammer 13 und die obere Druckkammer 12b miteinander verbunden sind. An der Kolbenstange 7 eine Schutzhülle θ angebracht, welche die Außenwand des Zylinders überlappt. In der Zeichnung nicht dargestellt sind sämtliche Details aller hydraulischen Durchgänge und Behälter, die solch ein Stoßdämpfer üblicherweise umfaßt.

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Zur Überwachung der Kraft/Geschwindigkeits-Charakteristik sind zwei Meßfühler an dem Stoßdämpfer befestigt. Der Kraft-Meßfühler ist ein piezoelektrischer Generator 10, der in einer ausgebohrten Kammer 11 am Ende der Kolbenstange 7 angeordnet ist. Diese Kammer ist über eine mittige Bohrung 12 und über eine seitliche Bohrung 12a mit der oberen Druckkammer 12b verbunden. Der Meßfühler 10 ist über Kontakte 14 mit einem fest angeordneten Schaltkreis 15 verbunden, der von der Innenseite einer Ausbuchtung 16 in der Schutzhülle 8 getragen wird. Der Geschwindigkeitsmeßfühler besteht aus einer auf einem Wickelkörper gewickelten Spule 17» die an der Innenseite der Schutzhülle angebracht ist, und einem Ringmagnet 18, der vom Ende des Zylinders 2 getragen wird. Die Spule 17 ist ebenfalls mit dem Stromkreis 15 verbunden. Eine Bewegung des Magneten relativ zur Spule indiziert eine Spannung in der Spule proportional zur relativen Geschwindigkeit von Magnet und Spule. Der Ausgang des Stromkreises ist mit einer auf elektro-chemischem Wege ihre Farbe ändernden Zelle 19 verbunden, welche in einer Öffnung in der Schutzhülle angeordnet ist, so daß sie ohne weiteres sichtbar ist. Eine bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, daß - wenn der Kolben und die Schutzhülle diejenigen !Teile des Stoßdämpfers sind, die am Fahrzeug befestigt sind, während während der Zylinder an der Achse befestigt ist - alle Teile der Warneinrichtung, abgesehen vom Magneten, mit dem federnden Teil des Stoßdämpfers verbunden sind.

Der Schaltkreis gemäß Figur 2 umfaßt im wesentlichen zwei Gleichrichter 20,21, von denen jeweils einer mit einem Meßfühler verbunden ist. Die gleichgerichteten Spannungen V und V werden einem Komparator 22 zugeführt, dessen

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Spannungsausgang V-V entspricht. Bei einem "guten" Stoßdämpfer, das heißt bei einem, dessen Leistungsfähigkeit innerhalb zulässiger Grenzen liegt, entspricht ^Vp-^Vv> °-

Der Schaltkreis wird mittels eines der beiden Meßfühler, z.B. des piezoelektrischen Meßfühlers, mit Strom versorgt, indem ein Kondensator 23 über einen weiteren Gleichrichter 24 aufgeladen wird. Um zu ermöglichen, daß der Kondensator 23 ohne sofortige Entladung aufgeladen wird, wird ein sog. "Fenster-Prinzip"-Verfahren angewandt. Das soll besagen, daß das Entladen des Kondensators während vorübergehender Schaltzustände verhindert wird. Auf diese Weise wird der Vergleich von V mit V nur vorgenommen, wenn das Spannungs-"Fenster" V₁< V < V₂ "geöffnet" ist,

was durch einen Operationsverstärker 25 bewirkt wird.

Die Spannungen V₁ und V„ werden von dem Geschwindigkeits-Meßfühler über Dioden 26 bzw. 27 dem Verstärker 25 zugeleitet. Wenn der Stoßdämpfer "gut" ist, wird dem Verstärker 25 im Ruhezustand kein Signal zugeführt. Die Spannung ist am Punkt A hoch und am Punkt B niedrig infolge des dazwischengeschalteten Inverters 28. Auf diese Weise wird erreicht, daß selbst dann kein Strom durch die ihre Farbe wechselnde Zelle fließen würde, wenn ein Transistor 29 zu dieser Zeit leitend wäre. Wenn der

Stoßdämpfer eine solche Relativgeschwindigkeit erreicht, daß die Spannung V₁ erreicht oder überschritten wird, dann wird die Spannung am Punkt A niedrig und somit diejenige am Punkt B hoch, so daß Strom durch die Zelle 19 fließt, wenn der Transistor 29 leitet. Wenn der Stoß-

dämpfer jedoch "gut" ist, dann ist V > V_v und das Ausgangssignal des Komparators 22 ist derart, daß am Punkt C

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niedrige Spannung besteht und der Transistor gesperrt ist. Unter dieser Bedingung kann kein Strom durch die Zelle fließen. Wenn die Stoßdämpfergeschwindigkeit ansteigt bis zu dem Punkt, an dem Vp erreicht oder überschritten wird, dann wird die Spannung am Punkt A hoch, am Punkt B wird sie niedrig und der Schaltkreis ist abgeschaltet.

Venn jedoch der Stoßdämpfer defekt ist und eine Situation eintritt, in der V - V < 0 , dann weist der Punkt C am Ausgang des !Comparators 22 eine hohe Spannung auf, so daß der Transistor 29 leitet. Wenn nun die Geschwindigkeitsspannung den Bereich mit dem "Fenster" passiert, wo V₁< V„ <V_ und infolgedessen am Punkt B eine hohe Spannung besteht, dann fließt Strom in die Zelle 19 und die Farbe der Zelle ändert sich.

In einem alternativen Schaltkreis könnte der Strom liefernde Kondensator von dem Geschwindigkeits-Meßfühler aufgeladen werden, wenn die entwickelte Spannung unter normalen Bedingungen hoch genug ist.

Normalerweise vergehen im Falle eines Defekts am Stoßdämpfer mehrere Betriebsstunden, bevor genügend Energie entwickelt und der Zelle 19 zugeführt ist. Dies ist jedoch kein beachtenswerter Nachteil, da ein Stoßdämpfer nicht plötzlich vollständig ausfällt und die Zelle ohnehin nur in längeren Zeitabständen auf Farbänderungen überprüft wird.

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Claims

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Ansprüche

< 1. Verschleißwameinrichtung für hydraulische Stoßdämpfer, bestehend aus einer Anordnung zum Messen der Kraft/Geschwindigkeits-Charakteristik zweier Teile, welche sich relativ zueinander bewegen und eine hydraulische Kraft erzeugen, welche eine Punktion der relativen Geschwindigkeit der Teile ist, gekennzeichnet durch Mittel (17?18) zum Messen der relativen Geschwindigkeit der Teile (1/8, 2), Kittel (1O) zum Messen der von den Teilen (1/8, 2)entwickelten hydraulischen Kraft, einen Schaltkreis, der zum Vergleichen der Geschwindigkeits- und Kraftsignale sowohl mit den Geschwindigkeitsais auch mit den Kraftmeßmitteln gekoppelt ist, und eine auf elektro-chemischem Vege ihre Farbe wechselnde Zelle (15)» welche mit den Schaltkreis verknüpft ist und durch ein Signal des Schaltkreises zum Wechseln ihrer Farbe veranlaßt wird, wenn die Kraft-ZGeschwindigkeits-Charakteristik vorgegebene Grenzen überschreitet.
2. Verschleißwameinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (17,18)" zum Messen der relativen Geschwindigkeit eine Spule (17) umfassen, welche an dem einen Teil (1/8) befestigt und mit dem Schaltkreis elektrisch verbunden ist, und daß ein Magnet (18) an dem anderen Teil (2) angebracht ist, wobei die Spule (17) und der Magnet (18) so angeordnet sind, daß die relative Bewegung der Teile (T/8, 2) den Magnet (18) dazu veranlassen, eine elektromotorische Kraft in der Spule (17) zu induzieren.

3» Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennzeichnet, daß die Mittel (1O) zum Messen der Kraft von einem piezoelektrischen Kraft-

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Sensor (1O) gebildet werden, welcher mit den Schaltkreis gekoppelt ist, wobei der Kraft-Sensor (1O) gleichzeitig die Yersorgungsenergie für den Schaltkreis und die Zelle (15) erzeugt.

4· Anordnung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis Mittel zum Gleichrichten der elektrischen Signale beider messender Mittel miteinschließt, vergleichende Mittel, denen die gleichgerichteten Signale zugeführt werden und welche angeordnet sind, um ein elektrisches Signal zu liefern, wenn eine vorbestimmte Beziehung zwischen den gleichgerichteten Signalen besteht, Mittel zum Bestimmen, wann die gleichgerichteten Signale innerhalb einer vorbestimmten Spanne von Werten liegen, und logische Mittel, welche leicht auf eines der genannten gleichgerichteten Signale, welche in der genannten vorbestimmten Spanne von Werten liegen, ansprechen zur Kontrolle des Einwirkens der Signale der vergleichenden Mittel in den Phasen, wenn das Signal innerhalb der genannten Spanne liegt.

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