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Die
Erfindung betrifft einen Behälter,
insbesondere für
hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen, mit mindestens einer Druckmittelkammer
und einer Vorrichtung zur Überwachung
des Behälterfüllstandes,
wobei der Behälter
Mittel zum Druckausgleich zwischen der Druckmittelkammer und der
Atmosphäre
aufweist.
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In
einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage befindet sich das benötigte Druckmittel
in einer oder mehreren Druckmittelkammern des Behälters, wobei
der Behälterfüllstand
mittels eines beispielsweise magnetischen Gebers zur Betätigung eines
Schalters oder eines Sensors überwacht
wird. Senkt sich der Bremsflüssigkeitsstand,
werden beispielsweise Schaltkontakte eines Reedschalters geschaltet.
Dieses Signal wird in einer elektronischen Steuereinheit ausgewertet
und der Fahrer des Kraftfahrzeuges kann durch eine Leuchte oder ähnliches gewarnt
werden. Dabei muss sichergestellt sein, dass der Behälter immer
mit einem Minimum an Bremsflüssigkeit
gefüllt
ist, um die Funktion der Bremsanlage nicht in Frage zu stellen.
In der Regel werden Vorrichtungen zum Überwachen eines Behälterfüllstandes
verwendet, bei denen ein mit einem Magneten versehener Schwimmer
einen Reedkontakt schaltet, sobald der Schwimmer eine Lage (Schaltpunkt)
einnimmt, in der der Behälterfüllstand ein
definiertes Minimum unterschreitet. Durch die Schaltung des Reedkontaktes
wird ein für
den Fahrer erkennbares Warnsignal ausgelöst, wobei dann von diesem geeignete
Gegenmaßnahmen
einzuleiten sind.
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Für die Funktion
des Behälters
ist es notwendig, dass die Druckmittelkammern drucklos sind, d.h. dass
Volumenänderungen
des Druckmittels, welche beispielsweise durch Druckmittelverlust
oder Temperaturänderungen
des Druckmittels auftreten können, durch
einen Luftaustausch ausgeglichen werden können. Gleichzeitig ist jedoch
zu verhindern, dass Druckmittel aus dem Behälter – beispielsweise bei Schräglage des
Kraftfahrzeuges – aus
dem Behälter ausdringen
kann.
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Aus
der
DE 25 58 824 A1 ist
es beispielsweise bekannt, den Druckausgleich über Kanäle innerhalb der Gewindeverbindung
eines Deckels und eines Einfüllstutzens
auszugestalten. Als nachteilig bei den bekannten Behältern hat
sich herausgestellt, dass das Ausdringen von Druckmittel über die
Kanäle
innerhalb der Gewindeverbindung nicht sichergestellt werden kann.
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Deshalb
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behälter mit
einem verbesserten Auslaufschutz bereitzustellen, wobei der Auslaufschutz ohne
zusätzlichen
Bearbeitungsaufwand herstellbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Vorrichtung zur Überwachung einen
Kanal mit einem Einlass und einem Auslass aufweist, welcher ein
Druckausgleich zwischen der Druckmittelkammer und der Atmosphäre ermöglicht. Eine
Luftströmung
zum Druckausgleich ist somit nicht auf einem direkten Weg zwischen
Druckmittelkammer und Atmosphäre
möglich,
da die Luft erst den Kanal durchströmen muss. Gleichzeitig wird eventuell
in den Kanal eindringendes Druckmittel auch bei einer Extremlage
des Kraftfahrzeuges in dem Kanal zurückgehalten und kann nicht aus
dem Behälter
herauslaufen.
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Eine
einfache Herstellbarkeit wird in vorteilhafter Weiterbildung der
Erfindung dadurch erreicht, dass die Vorrichtung zur Überwachung
des Behälterfüllstandes
eine im wesentlichen zylindrische Hülse und einen Kontaktträger aufweist
und der Kanal nach Zusammenfügen
der Hülse
und des Kontaktträgers zwischen
der Hülse
und dem Kontaktträger
ausgebildet ist, wobei der Einlass des Kanals in der Hülse vorgesehen
ist und der Auslass des Kanals in dem Kontaktträger ausgebildet ist. Das Zusammenfügen der Hülse und
des Kontaktträgers
wird dabei beispielsweise durch Verschweißen oder Verkleben erreicht. Da
die Vorrichtung zur Überwachung
des Behälterfüllstandes
mehrteilig ausgebildet ist, kann der Kanal zum Druckausgleich ohne
zusätzliche
Bearbeitungs- oder Montagevorgänge
in dem Behälter
vorgesehen werden.
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Vorzugsweise
weist die Hülse
einen ersten zylindrischen Abschnitt mit einem ersten Durchmesser
und einen zweiten zylindrischen Abschnitt mit einem zweiten Durchmesser
auf und an einem Ende der Hülse
ist ein radial umlaufender Bund vorgesehen, wobei eine Oberseite
des Bundes einen ersten kreisringförmigen Vorsprung und einen
zweiten kreisringförmigen
Vorsprung als Kanalwände
des Kanals aufweist. Als Kanaleinlass ist eine Durchgangbohrung
in dem Bund vorgesehen, welche eine Luftströmung zwischen der Druckmittelkammer
und dem Kanal ermöglicht.
Da die Hülse
beispielsweise mittels Spritzgießen hergestellt wird, können die
Kanalwände
sowie der Einlass bereits bei der Herstellung der Hülse vorgesehen
werden.
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Als
weitere Vereinfachung der Herstellbarkeit sind an einer Unterseite
des Kontaktträgers,
der einen im wesentlichen scheibenförmigen Grundkörper aufweist,
ein dritter kreisringförmiger
Vorsprung und ein vierter kreisringförmiger Vorsprung als Kanalwände des
Kanals vorgesehen, wobei vorzugsweise der vierte, kreisringförmige Vorsprung
einen Schlitz als Auslass des Kanals aufweist, welcher eine Luftströmung zwischen
dem Kanal und der Atmosphäre ermöglicht.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist in dem Kanal eine Trennwand vorgesehen, wobei
der Einlass und der Auslass des Kanals auf gegenüberliegenden Seiten der Trennwand
vorgesehen sind. Damit kann sichergestellt werden, dass in den Kanal
eindringendes Druckmittel nicht direkt von dem Einlass zu dem Auslass
des Kanals gelangen kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in dem Kanal eine
Wand vorgesehen, welche den Kanal auf einen Spalt minimiert, um
ein Herausdringen von Druckmittel aus dem Kanal über den Auslass zu verhindern.
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Eine
andere vorteilhafte Ausführungsform der
Erfindung sieht vor, dass in dem Kanal ein im wesentlich ringförmiger Auslaufschutz
angeordnet ist, womit in den Kanal eingedrungenes Druckmittel aufgesaugt
werden kann. Dabei ist der ringförmige
Auslaufschutz beispielsweise aus Papier, Flies oder Filz ausgebildet.
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Vorzugsweise
weist die Hülse
an einer Unterseite des Bundes ein Labyrinth auf, welches zusammen
mit einem ringförmigen
Dichtelement einen weiteren Kanal zum Druckausgleich bildet. Somit muss
in der Druckkammer befindliches Druckmittel zuerst diesen zusätzlichen
Kanal durchlaufen, um in den Kanal zwischen der Hülse und
dem Kontaktträger
zu gelangen.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, welche
Ausführungsbeispiele zeigt.
Dabei zeigt jeweils stark schematisiert sowie teilweise im Schnitt:
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1 eine
erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Überwachen
eines Behälterfüllstandes
im Längsschnitt;
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2 eine
3D-Ansicht auf eine Oberseite einer Hülse der ersten Ausführungsform
gemäß 1;
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3 eine
Ansicht auf die Oberseite der Hülse
der ersten Ausführungsform
gemäß 1;
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4 eine
3D-Ansicht auf eine Unterseite eines Kontaktträgers der ersten Ausführungsform
gemäß 1;
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5 eine
3D-Ansicht auf eine Unterseite der Hülse der ersten Ausführungsform
gemäß 1;
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6 eine
Ansicht auf die Unterseite der Hülse
der ersten Ausführungsform
gemäß 1 und
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7 eine
3D-Ansicht einer Hülse
einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Überwachen
eines Behälterfüllstandes.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Überwachung
eines Behälterstandes 1 im
Längsschnitt.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine im wesentlichen zylindrische,
hohlwandige Hülse 2 und
einen Kontaktträger 3.
Wie aus 1 ersichtlich ist, ist die Vorrichtung 1 in
einen Deckel 4 eines nicht dargestellten Behälters integriert,
welcher beispielsweise Bremsflüssigkeit für eine hydraulische
Kraftfahrzeugbremsanlage bereitstellt und welcher beispielsweise
an einem nicht dargestellten Hauptzylinder der Kraftfahrzeugbremsanlage
befestigt und mit diesem verbunden ist. Der Behälter weist einen Einfüllstutzen
auf, über
welchen der Behälter
mit Bremsflüssigkeit
befüllbar
ist und welcher mittels des Deckels 4 verbschließbar ist.
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Die
Hülse 2 ragt
in eine Druckmittelkammer des Behälters hinein, in welcher sich
die Bremsflüssigkeit
befindet. Rechtwinklige Kontaktstifte 5, die in den Kontaktträger 3 eingespritzt
vorgesehen sind, ragen mit einem Ende in die hohlwandige Hülse 2 hinein,
an welches Reedschalter 6 angelötet sind. Ein magnetischer
Geber in Form eines Schwimmers 7, der einen ringförmigen Magneten 8 trägt, ist
auf der Hülse 2 verschiebbar
angeordnet. Senkt sich der Behälterfüllstand
und damit auch der Schwimmer 7 unter ein vorgegebenes Minimum,
werden Schaltkontakte der Reedschalter 6 geschaltet. Der
Kontaktträger 3 ist
an eine elektronische Steuereinheit des Kraftfahrzeuges angeschlossen,
in welcher ein Signal der Vorrichtung ausgewertet wird. Der Fahrer
des Kraftfahrzeuges kann bei einem Unterschreiten des Minimums an
Bremsflüssigkeit
im Behälter
beispielsweise durch eine Leuchte gewarnt werden.
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Weiter
ist zur Abdichtung des Behälters
ein ringförmiges
Dichtelement 9 vorgesehen, welches zwischen der Hülse 2 und
dem Einfüllstutzen
des Behälters
angeordnet ist.
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Für die Funktion
des Behälters
ist es notwendig, dass die Druckmittelkammer drucklos ist, d.h. dass
Volumenänderungen
der Bremsflüssigkeit
innerhalb der Bremsanlage, welche beispielsweise durch Bremsflüssigkeitsverlust
oder Temperaturänderungen
der Bremsflüssigkeit
auftreten können, durch
einen Luftaustausch ausgeglichen werden können. Daher ist in der Vorrichtung 1 ein
Kanal 20 mit einem Einlass 21 und einem in 4 dargestellten
Auslass 22 vorgesehen, welcher ein Druckausgleich zwischen
der Druckmittelkammer und der Atmosphäre ermöglicht. Der Kanal 20 ist
nach Zusammenfügen
der Hülse 2 und
des Kontaktträgers 3 zwischen
diesen beiden Bauteilen ausgebildet.
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Aus 2,
welche eine 3D-Ansicht auf eine Oberseite der Hülse der ersten Ausführungsform
gemäß 1 zeigt,
ist ersichtlich, dass die Hülse 2 einen
ersten zylindrischen Abschnitt 10 mit einem ersten Durchmesser
D1 und einen zweiten zylindrischen Abschnitt 11 mit einem
zweiten Durchmesser D2 aufweist, wobei der Schwimmer 7 auf
dem ersten zylindrischen Abschnitt 10 verschiebbar angeordnet
ist. Wie aus 1 deutlich wird, ist die axiale
Verschiebbarkeit des Schwimmers 7 durch den zweiten zylindrischen
Abschnitt 11 sowie durch federnde Rastelemente 12 an
einem ersten Ende 13 der Hülse 2 begrenzt.
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An
einem zweiten Ende 14 der Hülse 2 ist ein radial
umlaufender Bund 15 vorgesehen, wobei eine Oberseite 16 des
Bundes 15 einen ersten kreisringförmigen Vorsprung 17 und
einen zweiten kreisringförmigen
Vorsprung 18 aufweist, welche konzentrisch um eine Mittelachse
M1 der Hülse 2 angeordnet sind.
Diese Vorsprünge 17, 18 bilden
einen ersten Teil der Kanalwände
des Kanals 20.
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In
dem Kanal 20 ist eine Trennwand 19 vorgesehen,
wobei der Einlass 21 und der Auslass 22 des Kanals 20 nach
Zusammenfügen
der Hülse 2 und
des Kontaktträgers 3 auf
gegenüberliegenden Seiten
der Trennwand 19 angeordnet sind. Somit ist der Einlass 21 nicht
direkt mit dem Auslass 22 verbindbar und in den Kanal 20 einströmende Luft
muss zum Druckausgleich den Kanal 20 erst durchströmen, um
durch den Auslass 22 in die Atmosphäre zu gelangen. Gleichzeitig
kann sichergestellt werden, dass Bremsflüssigkeit, die trotz des Dichtelementes 9 in
den Kanal 20 eindringt, nicht direkt von dem Einlass 21 zu
dem Auslass 22 des Kanals 20 gelangen kann. Beispielsweise
kann der Einlass 21 um 20° versetzt zum Auslass 22 angeordnet
vorgesehen sein.
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Aus 1 und 3,
welche eine Ansicht auf die Oberseite 16 der Hülse 2 zeigt,
ist ersichtlich, dass der Einlass 21 als eine Durchgangsbohrung durch
den radial umlaufenden Bund 15 vorgesehen ist.
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Weiter
wird aus den 2 und 3 deutlich,
dass in dem Kanal 20 eine weitere Wand 23 vorgesehen,
welche die kreisringförmigen
Vorsprünge 17, 18 axial überragt,
jedoch derart ausgestaltet ist, dass zwischen einem Kanalboden 24 und
einer in 1 gezeigten Kanaldecke 25 ein
minimaler Spalt ausgebildet ist. Dieser Spalt reduziert die Möglichkeit,
dass in den Kanal 20 eingedrungene Bremsflüssigkeit
nach außen
dringen kann, weiter. Die in 3 dargestellte
Luftströmung
L wird hierdurch jedoch nicht wesentlich beeinflusst.
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4 zeigt
in einer 3D-Ansicht eine Unterseite 26 des Kontaktträger 3,
welcher einen im wesentlichen scheibenförmigen Grundkörper 27 und
ein daran angeformten Steckverbinder 28 aufweist, welcher
der Anbindung an die elektronische Steuereinheit dient. Wie bereits
beschrieben, sind in den Kontaktträger 3 rechtwinklige
Kontaktstifte 5 eingespritzt, wobei ein erstes Ende 29 der
Kontaktstifte 5 in die Hülse 2 und ein nicht
gezeigtes zweites Ende der Kontaktstifte 5 in einen Innenraum
des Steckverbinders 28 hineinragt.
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Auf
der Unterseite 26 des Grundkörpers 27 sind ein
dritter und ein vierter ringförmiger
Vorsprung 30, 31 vorgesehen, welche konzentrisch
um eine Mittelachse M2 des Kontaktträgers 3 angeordnet
sind und welche den zweiten Teil der Kanalwände des Kanals 20 bilden,
wobei ein Schlitz in dem vierten ringförmigen Vorsprung 31 den
Auslass 22 des Kanals 20 darstellt.
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Nach
Zusammenfügen
der Hülse 2 und
des Kontaktträgers 3 durch beispielsweise
Verschweißen der
Vorsprünge 17, 18, 30, 31,
befindet sich der Einlass 21 und der Auslass 22 des
Kanals 20 auf gegenüberliegenden
Seiten der Trennwand 19, so dass – wie bereits weiter oben beschrieben
wurde – keine
direkte Verbindung zwischen Einlass 21 und Auslass 22 möglich ist.
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Wie
insbesondere aus 1 und 2 ersichtlich
ist, ragt die Trennwand 19 von der Oberseite 16 der
Hülse 2 hervor
und erstreckt sich von dem Kanalboden 24 bis zur Kanaldecke 25.
Dabei ist es ebenso denkbar, dass die Trennwand 19 zweiteilig vorgesehen
ist und sich von der Hülse 2 und
dem Kontaktträger 3 in
gleicher Höhe
wie die jeweiligen Kanalwände
erstreckt. Bei einem Zusammenschweißen von Hülse 2 und Kontaktträger 3 würden hierbei gleichzeitig
die beiden Teile der Trennwand verschweißt werden.
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Eine
weitere, zusätzliche
Möglichkeit,
ein Herausdringen von Bremsflüssigkeit
aus der Druckmittelkammer des Behälters bei gleichzeitiger Ermöglichung
des Druckausgleichs weitgehend zu verhindern, ist das Vorsehen eines
Labyrinthes 32 auf einer Unterseite 33 des Bundes 15 der
Hülse 2,
welches zusammen mit dem ringförmigen
Dichtelement 9 einen weiteren Kanal zum Druckausgleich
zwischen der Druckmittelkammer und der Atmosphäre bildet. Wie aus 5 und
aus 6 ersichtlich ist, wird das Labyrinth aus Vorsprüngen 34, 35, 36, 37 auf
der Unterseite 33 des Bundes 15 gebildet, an welchen
das ringförmige
Dichtelement 9 nach Zusammenfügen der Vorrichtung 1 mit
dem Behälter
dichtend anliegt. Dabei sind ein kreisringförmiger, umlaufender Vorsprung 34,
zwei kreissegmentartige Vorsprünge 35 sowie
parallel zu einer Querachse Q der Hülse 2 ausgeführte Vorsprünge 36, 37 vorgesehen. Wie
insbesondere aus 6 ersichtlich ist, sind die Vorsprünge 37 mit
dem kreisringförmigen
Vorsprung 34 verbunden und die kreissegmentartigen Vorsprünge 35 gehen
in die Vorsprünge 36 über, so
dass eine dargestellte Luftströmung
L ihren Weg von einer Aussparung 38 über das Labyrinth bis zum Einlass 21 des
Kanals 20 nehmen kann.
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7 zeigt
eine 3D-Ansicht einer Hülse 2 einer
zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Überwachen
eines Behälterfüllstandes,
wobei die zweite Ausführungsform
weitgehend mit der ersten Ausführungsform
nach den 1 bis 6 übereinstimmt,
so dass übereinstimmende
Merkmale mit übereinstimmenden
Bezugsziffern gekennzeichnet sind, und auf eine Wiederholung diesbezüglicher
Beschreibungsteile verzichtet wird. Nachstehend sei daher ausschließlich auf
den wesentlichen Unterschied eingegangen.
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Im
Unterschied zur ersten Ausführungsform weist
die in 7 gezeigte Hülse 2 nur
die Trennwand 19 und keine zusätzliche Wand auf, welche den Kanal 20 auf
einen Spalt minimiert, da bei dieser Ausführungsform vorgesehen ist,
in den Kanal 20 einen nicht dargestellten, im wesentlich
ringförmigen
Auslaufschutz anzuordnen, welcher beispielsweise aus Papier, Flies
oder Filz ausgebildet sein kann. Mit einem derartigen Auslaufschutz
kann in den Kanal eingedrungenes Druckmittel aufgesaugt werden.
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- 1
- Vorrichtung
zur Überwachung
des Behälterfüllstandes
- 2
- Hülse
- 3
- Kontaktträger
- 4
- Deckel
- 5
- Kontaktstift
- 6
- Reedschalter
- 7
- Schwimmer
- 8
- Magnet
- 9
- Dichtelement
- 10
- Abschnitt
- 11
- Abschnitt
- 12
- Rastelement
- 13
- Ende
- 14
- Ende
- 15
- Bund
- 16
- Oberseite
- 17
- Vorsprung
- 18
- Vorsprung
- 19
- Trennwand
- 20
- Kanal
- 21
- Einlass
- 22
- Auslass
- 23
- Wand
- 24
- Kanalboden
- 25
- Kanaldecke
- 26
- Unterseite
- 27
- Grundkörper
- 28
- Steckverbinder
- 29
- Ende
- 30
- Vorsprung
- 31
- Vorsprung
- 32
- Labyrinth
- 33
- Unterseite
- 34
- Vorsprung
- 35
- Vorsprung
- 36
- Vorsprung
- 37
- Vorsprung
- 38
- Ausnehmung
- D1
- Durchmesser
- D2
- Durchmesser
- M1
- Mittelachse
- M2
- Mittelachse
- L
- Luftströmung
- Q
- Querachse