Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System insbesondere für Kraftfahrzeuge,
umfassend einen Nehmerzylinder mit einem Druckmitteleinlass, einen Geber
zylinder mit einem Druckmittelauslass, eine den Druckmitteleinlass mit dem
Druckmittelauslass hydraulisch wirksam verbindende Druckmittelleitung, ein
Druckmedium zur Befüllung des hydraulischen Systems, ein Druckmittelreservoir
und ein aus einem Entlüftungsstopfen und einem diesen aufnehmenden
Gehäuse bestehenden Entlüftungsventil.
Die Entlüftungsventile hydraulischer Systeme der genannten Gattung beinhalten
in der Regel einen an die Druckmittelleitung angeschlossenes Gehäuse, in das
axial ein Stopfen meist mittels einer Gewindeeinrichtung eingeschraubt wird, der
mit dem Gehäuse mittels eingearbeiteter Dichtflächen einen axialen Dichtsitz
bildet und dadurch die Druckmittelleitung dichtend verschließt. Weiterhin sind
Systeme bekannt, bei denen zusätzlich ein Axialdichtring vorgesehen ist. Zur
Entlüftung des Systems wird der Dichtsitz getrennt, in dem beispielsweise der
Stopfen durch eine Drehbewegung gelockert wird, wobei über eine Öffnung im
Stopfen die aus dem System zu entfernende Luft und gegebenenfalls
überschüssiges Druckmittel abgeleitet wird. Hierzu wird aus dem
Druckmittelreservoir Druckmittel mittels des hydrostatischen Drucks des höher
gelegenen Druckmittelreservoirs oder mittels eines von außen angelegten
Drucks in die Druckmittelleitung nachgeführt. Dies kann durch sogenanntes
"Pumpen" mit dem Geberzylinder, beispielsweise durch Betätigen des
Kupplungspedales, erfolgen, wobei beim Entlasten des Geberzylinders das
Entlüftungsventil jeweils verschlossen werden muss, um ein Nachströmen von
Luft aus dieser Richtung zu verhindern. Dies wird oft dadurch erschwert, dass
Luft nicht nur durch die Öffnung sondern auch über das Gewinde nachströmt, so
dass ein eindeutiger Entlüftungspfad im Bereich des Entlüftungsventils nicht
gegeben ist.
Die dichtende Wirkung des Entlüftungsventils hängt im wesentlichen von dem
einwandfreien Funktionieren des Dichtsitzes ab, der aufeinander abgestimmte,
unbeschädigte und nicht verschmutzte Dichtflächen zwischen dem Gehäuse und
dem Stopfen sowie ein eng toleriertes Anzugsdrehmoment des Stopfens
voraussetzt. Gerade bei neueren Entlüftungsventilen wird vielfach als Gehäuse
material aus Kunststoff verwendet, so dass ein exaktes Anzugsdrehmoment
einerseits zur Gewährleistung der Dichtigkeit des Entlüftungsventils und ander
erseits zum Vermeiden der Zerstörung des Entlüftungsventils, insbesondere eine
Zerstörung des Gewindes durch zu starkes Anziehen des Stopfens vermieden
wird. Insbesondere während Wartungs- und Reparaturarbeiten des hydrauli
schen Systems gestaltet sich dadurch die Handhabung derartiger Entlüftungs
ventile schwierig und mängelbehaftet.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein hydraulisches System vorzuschlagen,
das bei vereinfachter Handhabung ohne großen Werkzeug- und
Personalaufwand eine sichere Funktion gewährleistet. Die Einstellung der
Dichtfunktion soll von einem vorgegebenen Anzugsdrehmoment weitgehend
unabhängig und der Entlüftungspfad durch das Entlüftungsventil eindeutig sein.
Weiterhin soll ein hydraulisches System mit einem Entlüftungsventil in großen
Serien kostengünstig herzustellen sein und aus möglichst wenig Teilen
bestehen. Der Zusammenbau und Austausch eines Entlüftungsventils soll
weiterhin einfach sein. Im Sinne einer guten Recyclingfähigkeit soll das
Entlüftungsventil aus möglichst wenig verschiedenen Komponenten bestehen,
um bei der Entsorgung auf eine Trennung dieses verzichten zu können.
Die Aufgabe wird durch ein hydraulisches System insbesondere für Kraftfahrzeu
ge gelöst, das einen Nehmerzylinder mit einem Druckmitteleinlass, einen Geber
zylinder mit einem Druckmittelauslass, eine den Druckmitteleinlass mit dem
Druckmittelauslass hydraulisch wirksam verbindende Druckmittelleitung, ein
Druckmedium zur Befüllung des hydraulischen Systems, ein Druckmittelreservoir
und ein Entlüftungsventil mit einem Entlüftungsstopfen und einem diesen
aufnehmenden Gehäuse umfasst, wobei in dichtendem Zustand des
Entlüftungsventils der Entlüftungsstopfen und das Gehäuse gegeneinander
radial abgedichtet sind. Im Gegensatz zum Stand der Technik erfolgt hierbei die
Abdichtung von dem Entlüftungsstopfen und dem Gehäuse nicht axial
kraftgesteuert durch Festziehen eines Gewindes sondern radial, in dem der
Stopfen gegenüber dem Gehäuse durch eine Relativverdrehung der beiden
Teile gegeneinander eine dichtende und eine nicht dichtende Funktion einnimmt.
Dies kann durch eine Kombination folgender Merkmale erreicht werden:
- a) Eine Verdrehung des Entlüftungsstopfens gegenüber dem Gehäuse bewirkt
die Einstellung zumindest zweier unterscheidbarer Stellungen des Entlüf
tungsstopfens gegenüber dem Gehäuse,
- b) in der ersten Stellung ist der Entlüftungsstopfen radial gegen das Gehäuse
abgedichtet,
- c) in der zweiten Stellung ist das hydraulische System zur Umgebung hin geöff
net,
- d) das Öffnen und Schließen des Entlüftungsventils hat keine axiale Relativbe
wegung des Entlüftungsstopfens gegenüber dem Gehäuse zur Folge.
Das Öffnen und Schließen des Entlüftungsventils erfolgt daher weggesteuert
durch die Relativverdrehung von Stopfen und Gehäuse gegeneinander, wobei
während dieser Relativbewegung radial zwischen den beiden Teilen
angeordnete dichtende und nicht dichtende Segmente überstrichen werden.
Vorteilhafterweise kann dabei die Verdrehung des Entlüftungsstopfens
gegenüber dem Gehäuse begrenzt sein. Hierzu kann an einem dieser Teile zu
mindest ein Endanschlag für das gegen dieses verdrehte Teil vorgesehen sein.
Vorteilhafter Weise sind zwei Endanschläge vorgesehen, wobei der eine
Endanschlag die öffnende Position und der andere Endanschlag die dichtende
Position des Entlüftungsventils festlegen kann.
Nach dem erfinderischen Gedanken kann zumindest ein ringförmiges Dicht
element radial zwischen dem Entlüftungsstopfen und dem Gehäuse vorgesehen
sein. Zur Erfüllung der beiden Dichtzustände offen/geschlossen weist das
Dichtelement eine ringförmige Dichtkante auf, die in einer zur gemeinsamen
Drehachse von Entlüftungsstopfen und Gehäuse geneigten Ebene angeordnet
ist. Stopfen und Gehäuse verfügen jeweils über eine Druckmittelzuführung, die in
den Bereich des Dichtelements herangeführt sind. Durch eine Relativverdrehung
von Gehäuse und Entlüftungsstopfen gegeneinander wird die Dichtkante wegen
ihrer zur Drehachse geneigten Anordnung gegenüber dem sich relativ
drehenden Teil axial verlagert und schneidet eine entsprechend im
Verlagerungsbereich der Dichtkante angeordnete Druckmittelzuführung des
Stopfens oder des Gehäuses, so dass in dem einen Endbereich der
Relativverdrehung die Druckmittelzuführungen miteinander verbunden und im
anderen mittels der Dichtkante voneinander getrennt sind. Es versteht sich, dass
das Dichtelement entweder dem Gehäuse oder dem Entlüftungsstopfen
zugeordnet sein kann, das heißt drehfest mit einem der beiden Teile verbunden
ist. Ein vorteilhaftes Ausgestaltungsbeispiel für ein Dichtelement kann
beispielsweise ein Dichtring wie O-Ring, der in einer im Gehäuse oder im
Entlüftungsstopfen vorgesehenen, zur Drehachse geneigten Ringnut eingebracht
ist, sein. Weiterhin kann als Dichtelement beispielsweise ein zumindest an
einem axialen Ende abgeschrägter Schlauchabschnitt dienen, wobei die
Dichtkante vorteilhafter Weise im Bereich des abgeschrägten Endes vorgesehen
ist.
Ein Ausgestaltungsbeispiel nach dem erfinderischen Gedanken sieht ein hy
draulisches System mit einem Entlüftungsventil vor, bei dem das Dichtelement
auf dem Entlüftungsstopfen angeordnet ist und im Gehäuse zumindest eine
radiale Erweiterung vorgesehen ist, die in Verbindung mit einer Öffnung des
Entlüftungsstopfens bringbar ist und axial zwischen den beiden Extrempunkten
der Dichtstrecke des Dichtelementes endet. Hierbei kann es besonders
vorteilhaft sein, wenn die Öffnung ein zentral um die Drehachse angeordneter
Kanal ist, der eine Verbindung wie Durchstich nach radial außen zu der radialen
Erweiterung des Gehäuses aufweist, wobei die zur Drehachse geneigt
angebrachte Dichtung im geschlossenen Zustand des Entlüftungsventils die
Öffnung im Stopfen gegen die radiale Erweiterung abdichtet und wobei bei einer
Verdrehung des Stopfens gegenüber dem Gehäuse die Dichtkante des
Dichtrings relativ zur radialen Erweiterung im Gehäuse axial verlagert wird und
dadurch die Verbindung zwischen radialer Erweiterung im Gehäuse und Öffnung
im Stopfen freigegeben wird.
Entlüftungsstopfen und Gehäuse werden nach dem erfinderischen Gedanken
gegeneinander verdrehbar, jedoch axial gegeneinander festgelegt, miteinander
verbunden. Hierzu kann in dem Gehäuse eine entsprechend ausgestaltete Öff
nung vorgesehen sein, in die eine Klammer eingreift und den Stopfen axial
fixiert, wobei im Stopfen eine Führungsnut für die Klammer vorgesehen ist.
Derartige Ausführungen sind insbesondere für die Verbindung von Leitungsteilen
in hydraulischen Systemen bekannt. Besonders vorteilhaft kann auch die Aus
bildung einer Selbstverriegelungseinrichtung beispielsweise einer Schnappvor
richtung sein, die in einer dafür vorgesehenen Ausführungsform auch lösbar sein
kann. Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel hierzu sieht zwei im Entlüftungsstop
fen vorgesehene Schnapphaken vor, die jeweils in ein in Umfangsrichtung vor
gesehenes Nutsegment radial eingreifen. Es versteht sich, dass für beide
Schnapphaken auch ein Nutsegment aus dem Gehäuse ausgenommen sein
kann. Es versteht sich, dass auch eine andere Anzahl von Schnapphaken
vorteilhaft sein kann, wobei diese vorteilhafterweise nach radial außen
ausgerichtet sein können und wobei der Stopfen axial in eine Öffnung des
Gehäuses eingeführt wird und die Schnapphaken nach radial außen mit den
Nutsegmenten verschnappen. Dabei kann die Wandung zumindest eines
Nutsegmentes als Anschlag für zumindest einen Schnapphaken dienen,
wodurch die Verdrehbarkeit des Stopfens gegenüber dem Gehäuse begrenzt
wird. Vorteilhaft ist, diese Begrenzung in beide Drehrichtungen auszuführen, so
dass der Arbeitsbereich des Entlüftungsventils festgelegt wird, indem
beispielsweise der eine Anschlag die offene Position und der andere Anschlag
die geschlossene Position des Entlüftungsventils definiert. Weiterhin kann in
diesem Zusammenhang vorteilhaft sein, die Endlagen, jedoch zumindest die
Endlage in geschlossener Position des Entlüftungsventils mit einem
Rastmechanismus zu versehen, so dass ungewolltes, beispielsweise unbefugtes
oder durch Betriebszustände des Kraftfahrzeuges herbeigeführtes Öffnen des
Entlüftungsventils ausgeschlossen wird. Hierzu kann vorgesehen werden,
zumindest einen Schnapphaken axial beispielsweise an der Vorspannung im
Endbereich in das Nutsegment einzurasten. Weiterhin können in dem
Entlüftungsventil Maßnahmen getroffen sein, um einen Verdrehausgleich
zwischen Gehäuse und Druckmittelleitung zu kompensieren, insbesondere wenn
das Entlüftungsventil in die Druckmittelleitung integriert ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfinderischen Gedankens sehen vor, den Öff
nungskanal und eine im Gehäuse vorgesehene Verbindung zu der Druckmittel
leitung im wesentlichen auf einer Linie anzuordnen, in anderen Ausgestaltungs
beispielen kann es vorteilhaft sein, den Öffnungskanal und eine im Gehäuse vor
gesehene Verbindung zu der Druckmittelleitung winklig, vorzugsweise rechtwink
lig zueinander anzuordnen. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, insbesondere zur
Minimierung der Anzahl der Teile in einem hydraulischen System, das Gehäuse
mit einem weiteren Bauteil einteilig auszugestalten, beispielsweise kann das Ge
häuse in den Nehmerzylinder integriert sein, weiterhin kann das Gehäuse eine
Einrichtung zum Begrenzen von Druckpulsationen und/oder zur Dämpfung von
Schwingungen in der Druckmittelleitung aufnehmen. Besonders vorteilhaft kann
die Aufnahme eines Rückschlagventils in das Entlüftungsventil sein, da während
der Befüllung des Systems bei der Montage und bei Wartungs- und Reparaturar
beiten gegebenenfalls eine Arbeitskraft eingespart werden kann, die während
des Befüllvorganges das Entlüftungsventil bei fehlendem Befülldruck, beispiels
weise wenn der Geberzylinder entlastet wird, schließt.
Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 12 näher erläutert. Dabei zeigen die
Fig. 1, 1a, 2, 2a ein Entlüftungsventil für ein hydraulisches System in
geöffneter beziehungsweise geschlossener Position,
Fig. 3 bis 11 weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten eines
Entlüftungsventils
und
Fig. 12 ein hydraulisches System mit einem Entlüftungsventil
nach dem erfinderischen Gedanken.
Die Fig. 1 und 2 zeigen dasselbe Entlüftungsventil 1 in geöffneter (Fig. 1)
und geschlossener (Fig. 2) Position. Das Entlüftungsventil 1 ist im wesentlichen
aus einem Gehäuseteil 2 und einem Stopfen, wie Entlüftungsstopfen 3, gebildet,
die um eine gemeinsame Drehachse 4 gegeneinander begrenzt verdrehbar sind
und axial zueinander positioniert sind. Das Gehäuse 2 ist nur teilweise darge
stellt und kann Bestandteil eines Gehäuses eines Nehmerzylinders (siehe 52 in
Fig. 12) sein oder ein für sich abgeschlossenes Bauteil bilden, das eine
Zuleitung (siehe 58 in Fig. 12) des hydraulischen Systems (siehe 50 in Fig.
12) aufnehmen kann. Das Gehäuse 2 weist einen um die Drehachse 4 an
geordnete Kanal wie Ausnehmung, Öffnung oder Bohrung 6 auf, in die sich ein
stiftförmiger Ansatz 9 des Stopfens 3 erstreckt. In einer zur Drehachse 4 um den
Winkel α geneigten Ebene 10 ist eine Ringnut 8 eingelassen, die das
Dichtelement wie Dichtring oder O-Ring 7 aufnimmt, wobei dieser eine in der
Ebene 10 liegende Dichtkante 7a zwischen dem Gehäuse 2 und dem stiftförmi
gen Ansatz 9 im geschlossenen Zustand (Fig. 2) ausbildet. Im geöffneten Zu
stand (Fig. 1) verlagert sich die Positionierung des Dichtringes 7 infolge einer
Relativverdrehung des Stopfens 3 gegenüber dem Gehäuse 2 in der Weise,
dass die Dichtkante 7a nicht mehr vollständig am Gehäuse 2 anliegt sondern
einen Spalt 11 freiläßt, der durch eine Längsnut 12 im Gehäuse 2 gebildet wird,
die die Bohrung 6 mit einer radialen Erweiterung wie Bohrung 13 in Richtung des
freien Endes 14 des Gehäuses 2 verbindet. Unabhängig von der Verdrehung
des Stopfens 3 gegenüber dem Gehäuse 2 ist die radial erweiterte Bohrung 13
gegenüber dem Ansatz 9 mittels des in einer Ringnut 15a geführten Dichtringes
wie O-Ringes 15 nach außen abgedichtet. Die Verbindung der Bohrung 6 mit
dem im Stopfen 3 um die Drehachse 4 ausgebildeten nach außen führenden
Kanal wie Entlüftungsbohrung 5 erfolgt mittels eines Durchstichs 16, der von der
Bohrung 5 nach radial außen an den Außenumfang des Stopfens 3 geführt ist.
Der Durchstich 16 endet axial zwischen den beiden O-Ringen 15 und 7. Im
geöffneten Zustand (Fig. 1) tritt in dem hydraulischen System (siehe 50 in Fig.
12) eingeschlossene Luft sowie gegebenenfalls überschüssiges Druckmittel über
die Bohrung 6 und den Spalt 11 über die Nut 12 in den von der radial erweiterten
Bohrung 13 zwischen den beiden O-Ringen 15 und 7 gebildeten Ringraum 13a
und von dort über den Durchstich 16 in die Bohrung 5 nach außen aus.
Gehäuse 2 und Entlüftungsstopfen 3 sind axial aufeinander mittels der Schnapp
einrichtung 17 fixiert. Hierzu weist der Entlüftungsstopfen 3 in Richtung des
axialen Ansatzes 9 sich axial erstreckende, radial elastische Schnapphaken 18
auf, die mit einer radialen Erweiterung 18a entsprechend ausgebildete
Ausnehmungen 19 des Gehäuses 2 hintergreifen und damit Gehäuse 2 und
Stopfen 3 miteinander verrasten. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der
Stopfen 3 gegen das Gehäuse 2 zur Einstellung der Positionen
offen/geschlossen verdreht, wobei hierzu ein Formprofil 21, beispielsweise ein
Vier- oder Sechskant zum Ansatz für einen Maulschlüssel, ein Flügelansatz zur
manuellen Betätigung oder dergleichen vorgesehen ist. Zur Aufnahme eines
Schlauchs zum Ableiten von Luft und gegebenenfalls überschüssigem
Druckmittel ist an dem freien Ende des Stopfens 3 ein Anschlussnippel 22
vorgesehen.
Die Einstellung der Positionen offen/geschlossen des Entlüftungsventils 1 sind
mit Anschlägen 19a versehen und selbsthaltend. Zur näheren Erläuterung dieser
Funktion zeigen die Fig. 1a (geöffnete Stellung) und 2a (geschlossene Stel
lung) das Entlüftungsventil 1 entlang des Schnittes A-A beziehungsweise A'-A'.
Hieraus wird deutlich, dass die Schnapphaken 18 in geöffneter (Fig. 1a)
A'. Hieraus wird deutlich, dass die Schnapphaken 18 in geöffneter (Fig. 1a) und
geschlossener (Fig. 2a) Position jeweils an einem Anschlag 19a, der die Wand
für die Ausnehmungen 19 bildet, aus dem Gehäuse 2 gebildet ist, in
Drehrichtung um die Drehachse 4 bei einer Verdrehung zur Anlage kommen,
wodurch ein maximaler Verdrehwinkel des Stopfens 3 gegenüber dem Gehäuse
2 vorgegeben ist. Dieser maximale Verdrehwinkel kann beispielsweise 180°
betragen, es hat sich jedoch gezeigt, dass Winkel < 120° vorteilhaft und
ausreichend sind, wobei in diesem Ausführungsbeispiel ein Winkel von 106°
gewählt wurde. Weiterhin ist aus den Fig. 1a und 2a ersichtlich, dass im
Laufe der Verdrehung des Stopfens 3 gegenüber dem Gehäuse 2 die
Schnapphaken in Kontakt zu weiteren Gehäusestegen 23 kommen, wobei dieser
Kontakt radial außen an den Schnapphaken 18 erfolgt und diese infolge ihrer
radialen Elastizität nach radial innen gedrückt werden und zwar nur so weit, dass
die radialen Fortsätze 18a nicht aus den Ausnehmungen 19 ausklinken und
somit die axiale Fixierung des Stopfens 3 und des Gehäuses 2 erhalten bleibt.
Die Verdrehung des Stopfens 3 gegenüber dem Gehäuse 2 erfolgt dadurch
zwischen den beiden Endpositionen des geöffneten beziehungsweise ge
schlossenen Entlüftungsventils 1 mit erhöhtem Energieaufwand, so dass
unbeabsichtigtes Öffnen unterbleibt und klare Endstellungen definiert sind.
Das Entlüftungsventil 1 ist vorteilhafter Weise aus Kunststoff ausgestaltet, wobei
beide Teile 2, 3 im Spritzgussverfahren hergestellt sein können und bezüglich
der Materialwahl aufeinander abgestimmt sein können. Wenn das Gehäuse in
ein weiteres Teil des hydraulischen Systems (50 in Fig. 12) integriert ist,
beispielsweise in den Nehmerzylinder (siehe Fig. 12, 52), kann mit wenigen
zusätzlichen Bauteilen, nämlich hier mit dem Stopfen 3 und den O-Ringen 7 und
15, ein verliersicheres Entlüftungsventil 1 gebildet werden, das unabhängig von
Anzugsdrehmomenten sicher zwischen den Positionen geöffnet/geschlossen
durch eine einfache Drehbewegung bedient werden kann. Es versteht sich, dass
der Sechskant 21 auch durch andere Mittel, beispielsweise angesetzte Flügel, so
abgeändert werden kann, dass beispielsweise eine Verdrehung des Stopfens 3
direkt von Hand erfolgen kann.
Die Fig. 3 bis 11 zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungsbeispiele von Ent
lüftungsventilen, die prinzipiell dem Ausführungsbeispiel 1 der Fig. 1 ähnlich
sind, gleiche Bauteile sind hierbei mit den Bezugszeichen der Fig. 1 versehen,
ähnliche Bauteile erhalten dieselben Indizes, sind jedoch zur Unterscheidung mit
Indizes in Hunderterschritten versehen. So zeigt Fig. 3 ein dem Entlüftungsven
til 1 ähnliches Entlüftungsventil 101 in einer vereinfachten Ausführung. Es wird
hierbei nur ein einziges Dichtelement verwendet, das als Schlauchabschnitt 107
an dem dem Stopfen 103 zugewandten Ende senkrecht zur Drehachse 4 abge
schnitten ist und an dem dem Stopfen 103 abgewandten Ende eine Anschrä
gung 107b aufweist und die beiden Funktionen der Dichtelemente 7, 15 des
Entlüftungsventils 1 der Fig. 1 und 2 ausübt. Der Schlauchabschnitt 107 ist in
einem im Gehäuse 102 entsprechend der Anschrägung 107b angeformten
Ansatz 107a eingebracht und liegt an dem Stopfen 103 axial an und wird
dadurch in seiner Lage fixiert.
Zur axialen Fixierung von Stopfen 103 und Gehäuse 102 aufeinander sind in
diesen jeweils Ringnuten 103a, 102a mit Öffnungen nach außen vorgesehen, in
die von außen die Klammer 118 eingeführt wird, die ein derartiges Profil
aufweist, dass sich an dieser sowohl die Nuten 103a sowie 102a axial abstützen.
Das Gehäuse 102 kann weiterhin eine Aussparung 119 in Umfangsrichtung
aufweisen, in die ein entsprechend radial erweiterter Ansatz 118a des Stopfens
103 eingreift, so dass die Verdrehbarkeit des Stopfens 103 gegenüber dem
Gehäuse 102 begrenzt ist.
Die Bohrung 105 im Stopfen 103 ist radial nach außen durch den Durchstich 116
erweitert und steht in geöffnetem Zustand des Entlüftungsventils 101 in Verbin
dung mit einer im Gehäuse 102 vorgesehenen Längsnut 112. Wird der Stopfen
103 gegenüber dem Gehäuse 102 um die Drehachse 4 verdreht, wird der
Durchstich 116 in den Schlauchabschnitt 107 verdreht und damit gegenüber der
Bohrung 106 im Gehäuse 102 abgedichtet und damit das Entlüftungsventil 101
verschlossen. Der Schlauchabschnitt 107 dichtet weiterhin das Gehäuse 102
nach außen ab. Der Stopfen 103 weist weiterhin im Bereich zwischen dem
Anschlussnippel 122 und dem hiervon beabstandeten Gehäuse 102 ein
Formprofil 121 auf, das es erlaubt, von Hand oder mittels eines Werkzeuges,
beispielsweise einem Maul- oder Hakenschlüssel den Stopfen 103 gegenüber
dem Gehäuse 102 zu verdrehen.
Fig. 3a zeigt in Abänderung zu dem Ausführungsbeispiel 101 der Fig. 3 einen
verkürzten Schlauchabschnitt 107 und einen zwischen der Anlage 107a und
dem Schlauchabschnitt 107 einen axial dazwischen vorgesehenen O-Ring 107c
zur exakten Einstellung der Dichtkante.
Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Entlüftungsventils 201, das eine
Kombination der Entlüftungsventile 101 der Fig. 3 und 1 der Fig. 1 ist. Die
Funktion des Schlauchabschnittes 107 in Fig. 3 ist hierbei aufgetrennt und wird
von den O-Ringen 207 und 215 wahrgenommen, wobei der O-Ring 207, wie an
sich beschrieben, in einer geneigten Ebene zur Drehachse 4 angeordnet ist und
der O-Ring 215 radial zwischen dem Stopfen 203 und dem Gehäuse 202 radial
angeordnet ist und das Entlüftungsventil 201 nach außen abdichtet. In geöffne
tem Zustand - wie gezeigt - kann im hydraulischen System befindliche Luft von
der Bohrung 206 über eine Längsnut 203b im Stopfen 203 in die Längsnut 212
im Gehäuse und von dort über den Durchstich 216 in die Öffnung 205 nach
außen gelangen beziehungsweise bei Anlegen eines Drucks gepresst werden.
Wird der Stopfen 203 gegenüber dem Gehäuse 202 verdreht, dichtet der im
Stopfen 203 eingelassene Dichtring 207 vollständig an dem Innenumfang der
Gehäusewandung 202 ab und verschließt das Entlüftungsventil 201.
Für Ausführungsbeispiele, bei denen das Gehäuse 202 und der Stopfen 203
axial mittels der Klammer 218 fixiert sind, kann es vorteilhaft sein, die die
Klammer 218 führende Nut 203a im Querschnitt exzentrisch und/oder elliptisch
auszugestalten, so dass die Klammer 218 in den Endlagen offen/geschlossen,
gegebenenfalls mit Vorspannung an dem Innenumfang der Nut 203a,
beispielsweise bei elliptischer Ausführung am kleineren Halbmesser, anliegt und
bei einer Verdrehung des Stopfens 203a gegenüber dem Gehäuse nach radial
außen gespannt wird, so dass bei Erreichen der Endlagen eine kleinere
beziehungsweise keine Vorspannung der Klammer 218 vorliegt und damit
unterscheidbare Endzustände offen/geschlossen vorliegen. Hiermit kann
entsprechend den Ausführungen unter Fig. 1 ein unbeabsichtigtes Öffnen
beziehungsweise eine gute Unterscheidung der beiden Endzustände des
Entlüftungsventils 201 vorgesehen werden. Es versteht sich, dass dieses
Merkmal für alle ähnlichen Entlüftungsventile ebenso vorteilhaft sein kann.
Fig. 5 zeigt ein dem Entlüftungsventil 201 der Fig. 4 ähnliches Entlüftungsven
til 301 mit einem zusätzlich eingebauten Rückschlagventil 325, das verhindert,
dass bei einem in Bohrung beziehungsweise Kanal 306 auftretenden Unterdruck
von außen über die Bohrung 305 Luft in das hydraulische System nachströmt.
Zur Aufnahme eines elastischen Schlauchabschnittes 305b, der beispielsweise
aus Gummi, Silikon oder dergleichen hergestellt sein kann, ist in der Öffnung
305 an deren stirnseitigem Ende eine Ringnut 305a eingearbeitet, die den
Schlauchabschnitt 305b axial fixiert, wobei zur Bildung des Rückschlagventils
325 der Schlauchabschnitt axial den Durchstich 316 axial überdeckt, so dass
dieser gegenüber der Öffnung 305 in durch Druck unbelastetem Zustand
abgedichtet ist. Entsteht im - wie hier gezeigten - geöffnetem Zustand des
Entlüftungsventils 301 in der Leitung beziehungsweise Öffnung 306 ein
Unterdruck, so pflanzt sich dieser über die Nut 303b im Stopfen 303 und die
Längsnut 312 im Gehäuse 302 in den Durchstich 316 fort, wodurch der
Schlauchabschnitt 305b noch stärker an die Öffnung des Durchstichs 316
angepresst wird. Entsteht in der Öffnung 306 ein Überdruck, so wird dieser über
den selben Pfad auf den Durchstich 316 übertragen und nach Überwinden der
Vorspannung des Schlauchabschnittes 305b entsteht ein Durchgang zu der
Bohrung 305 und im System befindliche Luft und gegebenenfalls
überschüssiges Druckmedium kann nach außen entweichen. Durch die
Elastizität des Schlauchabschnittes 305b kann entsprechend der nötige Vor
druck eingestellt werden, der überwunden werden muss, um den Schlauchab
schnitt 305b von der Öffnung des Durchstichs 316 abheben zu lassen. Es hat
sich gezeigt, dass es besonders vorteilhaft ist, den Vordruck auf maximal
0,5 bar, vorzugsweise kleiner oder gleich 0,3 bar zu beschränken.
Fig. 6 zeigt ein dem Entlüftungsventil der Fig. 3a ähnliches Entlüftungsventil
401, das zusätzlich mit einem Rückschlagventil 425 gemäß dem
Rückschlagventil 325 der Fig. 5 ausgestattet ist.
Die Fig. 7 und 8 zeigen jeweils Entlüftungsventile 501 und 601, bei denen
der Anschlussnippel 522, 622 am Gehäuse 502, 602, winklig vorzugsweise
rechtwinklig, angeformt ist. Dadurch weist das Gehäuse 502, 602 beide Öffnun
gen 505, 506 beziehungsweise 605, 606 auf und der Stopfen 503, 603 schaltet
in entsprechender Weise zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen mittels
einer in einer zur Drehachse 4 geneigten Ebene angebrachten Dichtung 507,
607 die Öffnungs- beziehungsweise Schließposition des Entlüftungsventils 501,
601. Hierzu ist der axiale Ansatz 509, 609 des Stopfens 503, 603 axial in eine
hohlzylinderförmige Öffnung 513, 613 hineingeführt und mit der geneigt zur
Drehachse 4 angeordneten Dichtung 507, 607, die in einer entsprechend
ausgearbeiteten Nut 508, 608 eingebracht ist, versehen. Die Verbindung der
Bohrungen 506, 505 beziehungsweise 605, 606 in geöffneter Position des
Entlüftungsventils 501, 601 erfolgt über eine längsnutförmige Anphasung 503b,
603b im axialen Ansatz 509, 609 des Stopfens 503, 603.
Der Unterschied der beiden Entlüftungsventile 501, 601 der Fig. 7 und 8
besteht in der Ausführung mit und ohne Rückschlagventil. Das Entlüftungsventil
601 der Fig. 8 weist ein solches Rückschlagventil 625 auf, das entsprechend
dem Rückschlagventil 325 der Fig. 5 ähnlich aufgebaut ist und einen
Schlauchabschnitt 605b aufweist, der im wesentlichen vollständig in einer in das
Gehäuse 602 eingelassenen Ringnut 605a eingelegt ist. Im Bereich der Öffnung
605 weist die Ringnut 605a eine Verbindung zu dieser auf, an der Wandung am
Innenumfang des Schlauchabschnitts 605b ist weiterhin ein Durchstich 616
vorgesehen, der im drucklosen Zustand sowie bei einem Unterdruck von der
Öffnung 606 her von dem Schlauchabschnitt 605b verschlossen ist. Ergibt sich
ein Überdruck in der von dem hydraulischen System herführenden Öffnung 606,
wird in ähnlicher Weise wie beim Rückschlagventil 325 der Fig. 5 nach
Überwinden des durch den Schlauchabschnitt eingestellten Vordrucks bei
geöffnetem Entlüftungsventil 601 der Schlauchabschnitt 605b ausgedehnt und
das Rückschlagventil 625 öffnet sich.
Die Fig. 9 bis 11 zeigen drei Ausführungsbeispiele von Entlüftungsventilen
701, 801, 901, bei denen das Gehäuse 702 als Adapter zwischen zwei
Anschlüssen 703a und 703b fungiert. Hierbei kann in besonders vorteilhafter
Weise der Anschluss 703a ein Nehmerzylinderstutzen sein, der die Funktion des
Stopfens, wie beispielsweise in Fig. 1 als Stopfen 3 gezeigt, übernehmen kann.
Der Anschluss 703b kann ein Leitungsteil mit einem Druckmitteleinlass 706a
sein, das direkt die Druckmittelleitung zum Geberzylinder oder ein
Anschlussstück für diese darstellt. Während bei den zuvor gezeigten Beispielen
im Einsatz für ein Kupplungsausrücksystem für das Entlüftungsventil ein
separater Anschlussstutzen für den Nehmerzylinder existiert, erfolgt die
Druckbeaufschlagung vom Geberzylinder her zum Nehmerzylinder sowie die
Entlüftung des Nehmerzylinders über den einzigen Anschluss 703a. Der
Anschluss 703b ist, wie zuvor beschrieben, mit einer Klammer 718 axial und
verdrehbar fixiert und mittels der Dichtung 715 gegen das Gehäuse 702
abgedichtet. Der Anschluss 703a ist ebenfalls mittels der Klammer 718a axial
und verdrehbar im Gehäuse 702 fixiert, die Abdichtung zwischen den beiden
Teilen übernimmt das Dichtelement 707 beziehungsweise 807, 907 in den
Fig. 10 und 11. Gleichzeitig steuert diese Dichtung 707, 807, 907 die
Öffnungs- beziehungsweise Schließposition der Entlüftungsventile 701, 801, 901
in entsprechender Weise, wie bereits in den zuvor beschriebenen Figuren. Die
Unterschiede zwischen den Entlüftungsventilen 701, 801 und 901 bestehen in
der Wahl des Dichtelements und in der Verwendung eines Rückschlagventils. In
den Ausführungsbeispielen 701 und 901 (Fig. 9 und 10) wird ein Dichtring
707 beziehungsweise 907 verwendet, während in dem Ausführungsbeispiel 807
der Fig. 10 ein Schlauchabschnitt entsprechend verwendet wird. Das
Ausführungsbeispiel 901 verfügt über ein Rückschlagventil 925, das
entsprechend Fig. 8 aus einem Schlauchabschnitt 905b, der einen Durchstich
916 axial überdeckt, gebildet. Weiterhin erfolgt die Bildung der Verbindung
zwischen der Druckmittelleitung 706, 806, 906 als Druckmittelauslass in
Richtung Nehmerzylinder und der Auslassöffnung 705 der Entlüftungsventile
701, 801, 901 in den Beispielen 901, 701 der Fig. 9 und 11 mittels einer
Ausnehmung 713 im Anschluss 703a, während im Ausführungsbeispiel 801 der
Fig. 10 der Anschluss 703b eine Ausnehmung 813 zur Verbindung der beiden
Kanäle 705 und 806 aufweist. Das Öffnen und Schließen der Entlüftungsventile
701, 801, 901 erfolgt vorteilhafterweise durch Verdrehen des Gehäuses 702
gegen die Anschlüsse 703a, 703b, wobei auch in diesen Ausführungsbeispielen
Anschläge 719 zur Begrenzung der Verdrehbarkeit des Anschlusses 703a gegen
das Gehäuse 702 vorgesehen sein können und die Nut für die Klammer 718a
exzentrisch oder elliptisch vorgesehen sein kann, um die Endpositionen
offen/geschlossen durch unterscheidbaren Energieaufwand in Drehrichtung
erkennbar zu unterscheiden, in dem in den von den Endpositionen
abweichenden Positionen die Klammer 718a radial verspannt wird.
Fig. 12 zeigt in schematischer Darstellung eine mögliche Ausgestaltung eines
hydraulischen Systems 50 mit einem Entlüftungsventil 1 anhand einer Kupp
lungsausrückvorrichtung mit einem Geberzylinder 51 und einem Nehmerzylinder
52. Das Entlüftungsventil 1 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel am
Nehmerzylinder 52 direkt angeordnet, das Gehäuse (beispielsweise 2 in Fig. 1)
des Entlüftungsventils 1 kann dabei einteilig mit dem Nehmerzylindergehäuse
verbunden sein. Es versteht sich, dass derartige Entlüftungsventile auch in
andere hydraulische Systeme wie beispielsweise Bremsanlagen,
Lenkhelfsysteme, und dergleichen integriert sein können.
Das Kupplungsausrücksystem 50 betätigt die Kupplung 54 hydraulisch durch
Beaufschlagung des Geberzylinders 51 mittels eines Betätigungsgliedes 61, das
ein Fußpedal, ein Aktor, beispielsweise ein elektrischer Aktor, oder dergleichen
sein kann. Hierdurch wird mittels einer mechanischen Übertragung 60 Druck im
Geberzylinder 51 aufgebaut, der über den Leitungsstrang 59, über das optional
vorhandene Druckbegrenzungsventil 62 und den Leistungsstrang 58
entsprechend Druck im Nehmerzylinder 52 aufbaut. Der Nehmerzylinder 52 kann
- wie in dem gezeigten Beispiel - konzentrisch um die Getriebeeingangswelle 57
angeordnet sein und sich axial an einem - nicht näher dargestellten
Getriebegehäuse - abstützen und die nötige Ausrückkraft über ein Ausrücklager
an der Kupplung 54, beziehungsweise an deren Ausrückelementen wie
Tellerfeder, aufbringen. Weitere Ausführungsbeispiele können einen
Nehmerzylinder 52, der über eine Ausrückmechanik einen Ausrücker betätigt
und außerhalb der Kupplungsglocke angeordnet sein kann, vorsehen, wobei
dieser mittels eines in hydraulischer Verbindung mit dem Geberzylinder
stehenden im Nehmerzylindergehäuse untergebrachten Kolbens die
Ausrückmechanik axial beaufschlagt. Zum Aufbringen der Ausrückkraft ist der
Nehmerzylinder jeweils gehäusefest am Getriebegehäuse oder an einem
anderen gehäusefesten Bauteil angebracht. Die Getriebeeingangswelle 57
überträgt bei geschlossener, auf der Kurbelwelle 56 angeordneter Kupplung 54
das Drehmoment der Brennkraftmaschine 55 auf ein nicht näher dargestelltes
Getriebe und anschließend auf die Antriebsräder eines Kraftfahrzeuges.
Zur Bevorratung des Druckmittels dient das Druckmittelreservoir 53. Dieses ist
mit dem Geberzylinder 51 vorzugsweise dann verbunden, wenn sich dieser in
Ruhestellung befindet, das heißt, wenn auf den Nehmerzylinder 52 kein Druck
ausgeübt wird. In dieser Stellung kann Druckmedium mittels des hydrostatischen
Differenzdrucks in den Geberzylinder nachfließen. Bei Betätigung des Geberzy
linders 51 wird über ein Ventil das Druckmittelreservoir 53 vom Geberzylinder 51
getrennt, so dass dieses im wesentlichen drucklos ausgebildet sein kann.
Zur Befüllung des hydraulischen Systems 50 wird in dem Druckmittelreservoir 53
Druckmittel vorgelegt und das Entlüftungsventil 1 geöffnet. Ist das Druckmittelre
servoir 1 hydrostatisch höher als die übrigen Bauteile, beispielsweise Nehmerzy
linder 52 und Entlüftungsventil 1 angeordnet, füllt sich das hydraulische System
50 mittels des hydrostatischen Drucks. Zur Unterstützung kann mittels des Betä
tigungsglieds 61 der Geberzylinder 51 beaufschlagt werden, wobei mittels des
entstehenden Drucks das Druckmedium schneller in die Leitungen gepresst und
die bis dahin sich in den Leitungen befindende Luft aus dem Entlüftungsventil
gepresst wird. Bei Verwendung eines Rückschlagventils im Entlüftungsventil 1
kann dabei der Geberzylinder 51 hintereinander betätigt werden, ohne dass bei
der Rückwärtsbewegungen des Geberzylinders 51, bei denen Druckmittel vom
Druckmittelreservoir 53 angesaugt wird, das Entlüftungsventil 1 jeweils das Ent
lüftungsventil 1 von Hand geschlossen werden muss. Voraussetzung für die
Wirksamkeit eines Rückschlagventils ist dessen geeignete Auslegung. Hierbei
muss der Öffnungsdruck des Rückschlagventils kleiner sein als der Druck, der
durch Betätigen des Geberzylinders 51 bei einem vorgegebenen Luftvolumen in
dem hydraulischen System 50 erzeugt wird. Hierbei hat sich gezeigt, dass bei in
Kraftfahrzeugen üblicherweise verwendeten hydraulischen Systemen ein Öff
nungsdruck von maximal 0,5 bar vorzugsweise gleich oder kleiner 0,3 bar für das
Rückschlagventil besonders vorteilhaft sein kann. Vorteilhafterweise wird durch
ein Rückschlagventil weiterhin während des Befüllvorgangs ein Druck bis zum
Öffnungsdruck eingestellt, der in nicht durchströmten Volumina, beispielsweise
in Kammern spezieller Ausführungen von Nehmerzylindern, die dort befindliche
Luft komprimiert, wobei entsprechend größere Volumina Druckmedium nach
strömen und bei der nachfolgenden Rückwärtsbewegung des Geberzylinders
unter Bildung eines Unterdrucks die expandierende Luft effektiver aus diesen
Volumina entfernt wird. Ein weiterer Vorteil ist Einsparung von Personal, da die
in der Regel zum koordinierten Öffnen und Schließen des Entlüftungsventils 1 in
Abhängigkeit von den Geberzylinderbetätigungen durch eine erste Person not
wendige zweite Person bei Verwendung eines Rückschlagventils eingespart
werden kann.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor
schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die
Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung
und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Aus
bildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des je
weiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung
eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen
der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik
am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die
Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Tei
lungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindun
gen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteran
sprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verste
hen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Ab
änderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Ele
mente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kom
bination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemei
nen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebe
nen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Ver
fahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe
entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegens
tand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen,
auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.