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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
WO 01/32489 A1 ist ein Bremsflüssigkeitsbehälter mit einem Deckel bekannt, in welchem ein Bremsflüssigkeits-Zwangsrückführungskanal ausgebildet ist, wobei der Bremsflüssigkeits-Zwangsrückführungskanal sich auf einem gekrümmten Weg erstreckt und dabei einen an der Deckelinnenseite abgeordneten Einlass mit einem an der Deckelaußenseite vorgesehenen Auslass verbindet.
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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 einen 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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Bezugszeichenliste
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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