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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Filtereinsatz für eine Einfüllöffnung eines
Behälters,
insbesondere für
einen Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter sowie
einen entsprechenden Behälter.
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Für hydraulische
Bremssysteme werden bei Kraftfahrzeugen Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter eingesetzt,
die dafür
sorgen, dass dem oder den Bremskreisläufen zu jeder Zeit ausreichend
Bremsflüssigkeit
zur Verfügung
steht, ohne dass Luft in das entsprechende System gelangt.
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Meist
sind zwei unabhängige
Bremskreisläufe
vorgesehen, so dass auch der Bremsflüssigkeitsbehälter eine
Trennkante im unteren Bereich des Behälters aufweist, um diesen in
zwei unabhängige Kammern
aufzuteilen. Auf diese Weise steht bei einer Leckage in einem Bremskreislauf
ausreichend Bremsflüssigkeit
für den
zweiten Bremskreislauf zur Verfügung,
so dass zumindest noch eine Bremsung erfolgen kann. Dies führt dazu,
dass bei einer Entleerung des Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälters, welche
von Zeit zu Zeit aufgrund von Wasseransammlungen erforderlich wird,
immer zwei Kammern geleert werden müssen.
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Derartige
Bremsflüssigkeitsbehälter weisen neben
der oben angesprochenen Trennkante zur Bildung von zwei unabhängigen Kammern
weiterhin eine Vielzahl von Wänden
auf, die neben der Funktion als Trennwände zur Bildung der Kammern
auch als Schwallwände
und als Verstärkungsrippen
vorgesehen sind.
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Die
Schwallwände
ermöglichen,
den Behälter
kleiner zu dimensionieren, da durch die Schwallwände sichergestellt wird, dass
immer ausreichend Bremsflüssigkeit über den
entsprechenden Auslässen
zu den Bremskreisläufen
vorhanden ist, auch wenn der Behälter
beispielsweise gekippt oder geschüttelt wird.
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Darüber hinaus
sind die Wände
erforderlich, um dem Behälter
eine ausreichende Steifigkeit zu geben (Verstärkungsrippen), da der Behälter üblicherweise
vor dem erstmaligen Befüllen
evakuiert wird, um dann mit Überdruck
befüllt
zu werden. Durch diese Druckdifferenz ist eine ausreichende Festigkeit des
Behälters
erforderlich.
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Ferner
ist bei diesen Behältern
dafür zu
sorgen, dass kein Schmutz in die Bremskreisläufe eindringt. Entsprechend
sind die Einfüllöffnungen
durch Filterelemente gesichert, die Schmutzpartikel, beispielsweise
beim Nachfüllen
von Bremsflüssigkeit, zurückhalten.
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Allerdings
besteht hierbei die Problematik, dass der Bremsflüssigkeitsbehälter, wie
oben bereits erwähnt,
von Zeit zu Zeit geleert werden muss. Um hier eine möglichst
vollständige
Leerung zu erzielen, müssen
entsprechende Absaugschläuche
oder dergleichen tief in den Behälter
eingeführt
werden, was meist durch die Filterelemente verhindert wird. Entsprechend
müssen
die Filterelemente entfernt werden, um eine Entleerung bzw. Absaugung
des Behälters
vornehmen zu können.
In diesem Fall besteht dann die Gefahr, dass keine neuen Filterelemente eingesetzt
werden, so dass nachfolgend Schmutz über die ungesicherte Einfüllöffnung in
die Bremskreisläufe
gelangen kann.
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Um
diesem Problem abzuhelfen, ist im Stand der Technik eine Lösung bekannt,
die eine zusätzliche
Wartungsöffnung
vorsieht, die so gestaltet ist, dass bereits entsprechende Anschlüsse, beispielsweise
zum Anschließen
von Schläuchen,
vorgesehen sind, um eine Absaugung bzw. Entleerung des Behälters ohne
Entnahme der Filterelemente aus der Einfüllöffnung vornehmen zu können.
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Eine
derartige Lösung
weist jedoch den Nachteil auf, dass eine zusätzliche Öffnung an dem Behälter vorgesehen
werden muss, die aufgrund der oben erwähnten Druckbefüllung entsprechend
steif und aufwändig
ausgestaltet werden muss.
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AUFGABE DER
ERFINDUNG
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Es
ist demgemäß Aufgabe
der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen
und einen Behälter
bereitzustellen, der es ermöglicht
die verschiedenen Aspekte hinsichtlich Sicherheit, Stabilität und einfache
Herstellbarkeit miteinander zu vereinbaren. Insbesondere soll ein
Behälter
geschaffen werden, bei dem eine Entfernung eines Filterelements
aus der Einfüllöffnung zu
Wartungszwecken genauso vermieden wird, wie die Anordnung einer zusätzlichen
Wartungsöffnung.
Darüber
hinaus soll jedoch sichergestellt werden, dass eine einfache Wartung
mit Entleerung des Behälters
und ein sicheres Befüllen
ohne Verschmutzung des Behälterinhalts
bei gleichzeitig einfacher Bedienbarkeit und Herstellbarkeit gewährleistet
ist.
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WESEN DER
ERFINDUNG
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Diese
Aufgabe wird gelöst
mit einem Filtereinsatz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem
Behälter
mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Funktionalität eines
Filtereinsatzes für
eine Behältereinfüllöffnung,
insbesondere bei einem Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter, dahingehend
erweitert wird, dass zugleich eine Absaugmöglichkeit für die in dem Behälter befindliche
Flüssigkeit
vorgesehen wird. Dazu werden an dem Filtereinsatz, der einen Grundkörper und
ein Filterelement aufweist, Absaugmittel, insbesondere in Form von mindestens
einem, vorzugsweise zwei oder mehreren Absaugstutzen, vorgesehen.
Auf diese Weise ist es möglich,
den Filtereinsatz so auszubilden, dass er aus der Behälteröffnung nicht
entfernt werden muss, wobei trotzdem gleichzeitig eine Entleerung
möglich ist
ohne eine zusätzliche
Wartungsöffnung
für das Entleeren
des Behälters
vorsehen zu müssen.
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Vorzugsweise
weisen der oder die Absaugstutzen ebenfalls Filterelemente auf,
um zu vermeiden, dass durch den Absaugstutzen entsprechende Verunreinigungen
in den Behälter
eingebracht werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es hierbei, das an dem Filtereinsatz vorgesehene
Filterelement so auszugestalten, dass es sowohl die Durchflussöffnung des
Filtereinsatzes als auch die der Absaugstutzen überdeckt bzw. verschließt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung sind die Absaugstutzen als zylindrische
Röhren
ausgebildet, die vorzugsweise entlang der Durchflussrichtung in
dem Filtereinsatz angeordnet sind.
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Der
Filtereinsatz kann im übrigen
unverändert
so ausgebildet sein, wie er bereits im Stand der Technik verwendet
wird, so dass eine weitergehende Überarbeitung oder Veränderung
der Behälter
bzw. Filtereinsätze
für Bremsflüssigkeitsbehälter vermieden
wird, was den Aufwand bei der Herstellung reduziert.
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Insbesondere
ist es vorteilhaft, den Grundkörper
des Filtereinsatzes in Form eines im Wesentlichen zylindrischen
Rohres vorzusehen, dessen eine Stirnseite durch das Filterelement,
beispielsweise in Form eines Netzes, Gewebes, Vlieses oder dergleichen
gebildet ist.
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Vorzugsweise
ist das Filterelement gewölbt ausgebildet,
so dass der Scheitelpunkt in axialer Richtung verschiebbar ist,
um mit einem dort angeordneten Betätigungsglied eine Überprüfung der Funktionstüchtigkeit
eines unterhalb der Einfüllöffnung vorgesehenen
Füllstandsanzeigers
vornehmen zu können.
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Entsprechend
ist es möglich,
in dem erfindungsgemäßen Filtereinsatz
die Funktionalität
eines Filters, eines Betätigungselements
für einen
Warnschalter und die Funktion einer Absaugvorrichtung zu integrieren.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Filtereinsatz
bzw. das Filterelement integral mit dem Behälter ausgebildet sein, da aufgrund der
Absaugstutzen die Austauschbarkeit des Filterelements nicht mehr
gegeben sein muss.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Weitere
Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der beigefügten
Zeichnungen deutlich. Die Zeichnungen zeigen hierbei in rein schematischer
Weise in
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Behälters;
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2 eine
Schnittansicht des Behälters
aus 1 entlang der Schweißebene 6; und in
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3 eine
teilweise Schnittansicht des Behälters
aus den 1 und 2 aus dem
Einfüllbereich.
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BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORM
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Die 1 zeigt
in einer Seitenansicht einen Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter 1,
der in einem Kraftfahrzeug in einem hydraulischen Bremskreislauf mit
zwei getrennten Bremskreisläufen
eingesetzt wird.
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Hierzu
weist der Bremsflüssigkeitsbehälter 1 an
seiner Unterseite zwei Auslässe 3 und 4 auf,
die in der Darstellung der 1 hintereinander
angeordnet sind, so dass lediglich der Auslass 3 zu sehen
ist. Die Auslässe
führen
zu den entsprechenden Bremskreisläufen.
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Ebenfalls
im Bereich der Unterseite ist ein Kupplungsstutzen 5 vorgesehen,
mit dem im Falle eines schaltgetriebenen Fahrzeugs Bremsflüssigkeit für die Kupplung
bereitgestellt wird.
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An
der Oberseite des Bremsflüssigkeitsbehälters 1 ist
eine Einfüllöffnung 2 vorgesehen,
die ein Außengewinde
aufweist, so dass ein entsprechender Verschlussdeckel (nicht gezeigt)
aufgeschraubt werden kann.
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Der
in 1 dargestellte Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter 1 wird
mittels Kunststoffspritzguss hergestellt, wobei der Behälter aus
zwei Teilen, nämlich
einem Oberteil 7 und einem Unterteil 8 aufgebaut
ist, die entlang der Schweißebene 6 fest
miteinander verbunden werden.
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Die 2 zeigt
in einer Schnittansicht entlang der Schweißebene 6 das Unterteil 8 des
Bremsflüssigkeitsbehälters 1.
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In
der Mitte des Bremsflüssigkeitsbehälters 1 sind
an der Unterseite die Auslässe 3 und 4 sowie
an der Seite der Kupplungsstutzen 5 zu erkennen.
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Insgesamt
weist der Bremsflüssigkeitsbehälter 1 und
insbesondere das Unterteil 8 eine Vielzahl von Wänden 22 auf,
die als Verstärkungsrippen, Trennwände und
Schwallwände
fungieren und nicht jeweils einzeln bezeichnet sind.
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Die
Wände 22 dienen
einerseits als Verstärkungsrippen,
um den Behälter 1 und
die Bremskreisläufe
mit entsprechend hohem Druck bzw. Druckdifferenzen füllen zu
können.
Darüber
hinaus sollen die Wände 22 als
Schwallwände
dafür sorgen,
dass immer ausreichend Bremsflüssigkeit
im Bereich oberhalb der Auslässe 3 und 4 vorliegt,
um zu verhindern, dass Luft in die Bremskreisläufe gelangen kann.
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Darüber hinaus
dienen die Wände 22,
die zum Teil sehr unterschiedliche Höhen aufweisen dazu, den Bremsflüssigkeitsbehälter 1 in
zwei Kammern 9 und 10 zu trennen, die den Auslässen 3 und 4 zugeordnet
sind. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass bei einer
Leckage eines Bremskreislaufs der verbleibende Bremskreislauf noch
mit ausreichend Bremsflüssigkeit
versorgt wird, um zumindest eine Bremsung durchführen zu können.
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Die
Auslässe 3 und 4 sind
zentral unterhalb der Einfüllöffnung 2 (siehe 1)
angeordnet, wobei zwischen den Auslässen 3 und 4 ein
Schwimmer 11 vorgesehen ist, über den ein Warnsignal erzeugt
werden kann, wenn eine Mindesthöhe
an Bremsflüssigkeit
in dem Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter 1 unterschritten
ist. Um diese Warnfunktion zu testen, kann der Schwimmer 11 zwangsweise
nach unten gedrückt
werden, um den Kontakt auszulösen.
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Die 3 zeigt
in einer teilweisen Schnittansicht den Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter 1 mit der
Einfüllöffnung 2.
Die Einfüllöffnung 2 ist
im Vergleich zur übrigen
Oberseite des Bremsflüssigkeitsbehälters 1 mit
einem zylinderförmigen
Ansatz stutzenförmig
nach oben gezogen, um Platz für
einen Schraubverschluss (nicht gezeigt) zu schaffen.
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In
dem Stutzen der Einfüllöffnung 2 ist
ein erfindungsgemäßer Filtereinsatz 12 vorgesehen,
der einen zylindrischen Grundkörper 13 aufweist,
welcher an seinem oberen Ende eine umlaufende Schulter 14 besitzt,
die an einer entsprechenden Stufe der Einfüllöffnung 2 aufliegt.
Ferner sind an der Außenseite
der Zylinderwand 13 Rastmittel (nicht gezeigt) vorgesehen,
die mit entsprechenden Rastmitteln an der Innenseite des Stutzens
der Einfüllöffnung 2 korrespondieren,
um eine nur durch Zerstörung
lösbare Verrastung
des Filtereinsatzes 12 in der Einfüllöffnung 2 zu bewirken.
Der Filtereinsatz 12 weist an seiner unteren Stirnseite
ein Filterelement 15 in Form eines Netzes oder Gewebes
auf, welches die gesamte Durchflussöffnung des Filtereinsatzes 12 überdeckt und
verschließt.
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Das
Filterelement 15 ist nach oben gewölbt in der Art eines Kugelsegmentes
angeordnet. Dies wird durch bogenförmig vom Rand des Filtereinsatzes 12,
also von der zylindrischen Gehäusewand 13 nach
innen verlaufende Stege 18 bewirkt, die als eine Art Federelement
wirken.
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In
der Mitte des Filterelements 15 ist am Scheitelpunkt der
Wölbung
ein Betätigungsglied
mit einem Teil 17 oberhalb des Filterelements 15 und
einem Teil 16 unterhalb des Filterelements angeordnet. Das
Filterelement 15 ist entlang der Längsachse des Filtereinsatzes 12 bzw.
der Einfüllöffnung 2 bewegbar,
so dass das gewölbte
Filterelement 15 aus der nach oben gewölbten Stellung (konkav) in
eine nach unten gewölbte
Stellung (konvex) gebracht werden kann. Dazu muss das Betätigungsglied 16, 17 lediglich
mit einem Finger betätigt
werden. Auf diese Weise ist es möglich,
den unterhalb der Einfüllöffnung 2 angeordneten
Schwimmer 11 (siehe 2) probeweise
auf seine Warnfunktion hin zu überprüfen. Durch
die Federelemente 18 ist das Filterelement 15 und
das Betätigungsglied 16, 17 jedoch
in der nach oben gebogenen Stellung vorgespannt.
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Erfindungsgemäß ist in
dem Filtereinsatz 12 ein Absaugstutzen 19 vorgesehen,
der sich mit einem Teil 21 oberhalb des Filterelements 15 und
mit einem Teil 23 unterhalb des Filterelements 15 in Durchflussrichtung
bzw. parallel zur Längsachse
des Filtereinsatzes 12 erstreckt. Der zylinderförmige Absaugstutzen 19 dient
dazu, durch das untere Teil 23 in einen möglichst
tiefen Bereich des Behälters 1 zu gelangen,
um den Behälter
möglichst
vollständig
entleeren zu können,
während
das obere Teil 21 zum Anschluss an eine entsprechende Absaugvorrichtung,
wie beispielsweise eines Schlauches oder dergleichen, dient. Insbesondere
kann das untere Teil 23 auch mit einem entsprechenden Verlängerungsteil
in der unteren Behälterhälfte 8 korrespondieren,
um eine möglichst
weitgehende Absaugung bzw. Entleerung des Behälters 1 zu ermöglichen.
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Vorzugsweise
weist der Absaugstutzen 19 ebenfalls ein Filterelement 20 auf,
welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch das Filterelement 15 gebildet
ist, welches sich durch den Absaugstutzen 19 erstreckt
und ihn in die beiden Teile 21 und 22 unterteilt.
Durch das Vorsehen eines Filterelements 20 in dem Absaugstutzen 19 wird
gewährleistet,
dass auch durch den Absaugstutzen 19 keine Verschmutzung
in den Behälter
eindringen kann.
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In 3 ist
lediglich ein Absaugstutzen 19 dargestellt. Vorzugsweise
weist der Behälter 1 bzw. der
Filtereinsatz 12 jedoch zwei Absaugstutzen 19 auf,
die so angeordnet sind, dass sie mit den entsprechenden Kammern 9 und 10 des
Behälters 1 korrespondieren,
um beide Kammern über
die Absaugstutzen entleeren zu können.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
der 3 ist der Absaugstutzen 19 in einem Bereich
zwischen der zylindrischen Wandung 13 und dem Betätigungsglied 16, 17 vorgesehen.
Alternativ können der
Absaugstutzen 19 oder mehrere Absaugstutzen auch in der
Wandung 13 des Grundkörpers
integriert werden oder in beliebiger Weise über dem Filterelement 15 verteilt
werden.