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Die
Erfindung betrifft einen Ausgleichsbehälter für
eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem Gehäuse,
wenigstens einer drucklosen Druckmittelkammer für Druckmittel
für die Bremsanlage, wobei die Druckmittelkammer mit einem
Druckraum eines Hauptzylinders in Verbindung steht, einem Anschluss
für einen Geberzylinder einer hydraulischen Kupplung, und
wenigstens einer Kupplungskammer, welche mittels einer Innenwand
von der Druckmittelkammer abgetrennt ist,
wobei die Kupplungskammer
durch einen Überlauf in einer Höhe zwischen einem
minimalen und einem maximalen Behälterfüllstand
mit der Druckmittelkammer in Verbindung steht.
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Ausgleichsbehälter
für hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen dienen der Bremsanlage
als Vorratsbehälter für die benötigte
Bremsflüssigkeit als Druckmittel. Der Ausgleichsbehälter
ist mit Druckräumen eines Hautzylinders der Bremsanlage
verbunden. Volumenschwankungen der Bremsflüssigkeit durch
unterschiedliche Temperaturen können so in einem unbetätigten
Zustand des Hauptzylinders ausgeglichen werden, um Druckänderungen
im Bremssystem zu vermeiden. Außerdem versorgt der Ausgleichsbehälter
beim Einsatz in einer hydraulischen Bremsanlage mit Fahrdynamikregelung – wie
ABS, ASR, ESP – eine Pumpe mit Druckmittel, welche bei einem
ASR- oder ESP-Regelungseingriff Druckmittel direkt aus dem Ausgleichsbehälter
oder über die Druckräume des Hauptzylinders ansaugt.
Ebenso nimmt der Ausgleichsbehälter zurückgefördertes Druckmittel
wieder auf. Schließlich dient der Ausgleichsbehälter
der Belüftung des Bremssystems.
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Entsprechendes
gilt für hydraulische Kupplungen, welche ebenfalls einen
Ausgleichsbehälter zum Ausgleich von Volumenschwankungen
des Druckmittels benötigen, wobei die Volumenschwankung
z. B. bei schnellen Schaltfolgen für den Ein- oder Ausrückvorgang
der Kupplung besonders bei automatisiertem Kupplungsbetrieb auftreten
oder durch Kupplungsverschleiß oder Temperaturschwankungen
im System bedingt sind.
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Die
Ausgleichsbehälter für die Bremsanlage sowie der
Ausgleichsbehälter für die hydraulische Kupplung
können als zwei separate Bauteile vorgesehen werden. Jedoch
ist es aufgrund des immer geringer werdenden Bauraumes im Motorraum
zweckmäßig, die beiden Ausgleichsbehälter
als Einheit zusammenzufassen. So ist beispielsweise in derartiger Ausgleichsbehälter
aus der
DE 40 29 931
A1 bekannt. Diese beschreibt einen Ausgleichsbehälter
für eine hydraulische Bremsanlage mit einem Anschluss für
einen Geberzylinder einer Kupplung. Der Anschluss steht mit einem
zweiteiligen Kupplungs-Kammersystem in Verbindung, wobei die erste
Kammer, in welche der Anschluss für den Geberzylinder mündet,
höchstens ein Viertel der zweiten Kammer fasst, welche
unmittelbar an sie anschließt und mit der sie über
einen ersten Überlauf verbunden ist. Ein zweiter Überlauf
verbindet die zweite Kammer mit der Druckmittelkammer.
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Für
eine einwandfreie Funktion der Bremsanlage ist es wichtig, dass
Schmutzeintrag in den Ausgleichsbehälter vermieden wird.
Daher ist der Ausgleichsbehälter flüssigkeitsdicht
verschlossen. Ebenso werden weitere Maßnahmen vorgesehen, dass
beim Nachfüllen von Druckmittel in den Ausgleichsbehälter
keine Schmutzpartikel hineingelangen. Bei einem gattungsgemäßen,
kombinierten Ausgleichsbehälter besteht jedoch die Gefahr,
dass Schmutzpartikel der Kupplungszylinder-Innenteile aus Gummi,
z. B. durch Abrieb der Gummiteile, aufgrund häufiger Betätigung
der Kupplung in den Ausgleichsbehälter zurückgefördert
werden. Da der Überlauf zwischen der Druckmittelkammer
und der Kupplungskammer in der Höhe zwischen dem minimalen
und maximalen Behälterfüllstand angeordnet sein
muss, damit ein gesetzliches Restvolumen des Ausgleichsbehälter
realisiert werden kann, kommt es bei dem bekannten Ausgleichsbehälter
zu einem Schmutzeintrag in die Druckmittelkammer. Als Folge hiervon
kann es zu Beschädigungen der Bauteile der Bremsanlage
kommen, was schließlich zu einem Ausfall der Bremsanlage
führen kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist daher es, einen verbesserten Ausgleichsbehälter
für eine hydraulische Bremsanlage mit einer Kupplungskammer
bereitzustellen, bei welchem zurückgeförderte Schmutzpartikel
der Kupplung sicher in der Kupplungskammer zurückgehalten
werden und nicht in die Druckmittelkammer gelangen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass die Innenwand zwischen dem minimalen und dem maximalen Behälterfüllstand
ein Sieb aufweist, welches ein Austausch von Druckmittel zwischen
der Druckmittelkammer und der Kupplungskammer erlaubt und Schmutzpartikel
in der Kupplungskammer zurückhält. Dadurch ist
kein aufwendiges Kammersystem notwendig, um den Schmutzeintrag in
die Druckmittelkammer zu verhindern und die Kupplungskammer kann einfach
und mit einem relativ geringen Kammervolumen vorgesehen sein.
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Gemäß vorteilhaften
Ausführungsformen der Erfindung kann das Sieb in die Innenwand
eingespritzt vorgesehen oder an der Innenwand befestigt sein. Die
Befestigung des Siebes ist mittels verschiedenen Maßnahmen
einfach und kostengünstig realisierbar. So ist es möglich,
das Sieb beispielsweise in die Innenwand einzuclipsen. Ist das Sieb
in die Innenwand eingespritzt vorgesehen, entfällt ein
zusätzlicher Montageschritt.
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Vorzugsweise
ist der Anschluss für den Geberzylinder an einer Seitenwand
und mit Abstand von einer Unterseite des Ausgleichsbehälters
angeordnet. Dadurch können sich die Schmutzpartikel in
der Kupplungskammer am Boden sammeln und werden nicht wieder in
die Kupplung zurückgefördert.
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Der
Druckausgleich der Kupplungskammer ist einfach realisierbar, indem
die Kupplungskammer vorzugsweise mittels einer Öffnung
der Innenwand oberhalb des maximalen Füllstandes be- und
entlüftbar ist.
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Eine
sehr einfache Ausgestaltung des Ausgleichsbehälters kann
erzielt werden, indem die Kupplungskammer zumindest teilweise entlang
einer Seitenwand des Ausgleichsbehälters angeordnet ist. Allerdings
kann auch gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen sein, dass sich die Kupplungskammer von
einer Seitenwand des Ausgleichsbehälters zumindest teilweise
in die Druckmittelkammer hinein oder zwischen zwei Druckmittelkammern
erstreckt. Diese zuletzt genannte Möglichkeit der Anordnung
der Kupplungskammer hat zum Vorteil, dass bei einer Schräglage des
Fahrzeuges kein großes Druckmittelvolumen in Richtung Kupplungskammer überlaufen
kann, falls die Verbindung der Kupplungskammer mit dem Geberzylinder
der Kupplung beschädigt ist.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung
gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnung hervor.
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Dabei
zeigt 1 stark schematisiert sowie teilweise im Schnitt
ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Ausgleichsbehälters 1, dessen Aufbau und Funktion
grundsätzlich dem Aufbau und Funktion eines bekannten Ausgleichsbehälters
entspricht.
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Wie 1 zeigt,
ist der Ausgleichsbehälter 1 mit einem nicht dargestellten
Hauptzylinder über Behälterstutzen 2, 3 verbunden
und an diesem befestigt.
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Der
Ausgleichsbehälter 1 weist ein Gehäuse 4 mit
wenigstens einer Druckmittelkammer 7 auf, wobei das Gehäuse 4 ein
Gehäuseoberteil 5 sowie ein Gehäuseunterteil 6 umfasst,
welche an ihren Rändern miteinander verschweißt
sind. Meist sind zwei Druckmittelkammern vorgesehen, wobei je eine Druckmittelkammer
einem Druckraum des Hauptzylinders zugeordnet ist. Ein derartiger
Hauptzylinder mit zwei Druckräumen ist unter der Bezeichnung
Tandem-Hauptzylinder bekannt.
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Zum
flüssigkeitsdichten Verschließen eines Einfüllstutzens 8 zum
Befüllen des Ausgleichsbehälters 1 ist
ein Deckel 9 vorgesehen. Da es für die einwandfreie
Funktion des Ausgleichsbehälters 1 notwenig ist,
weist dieser auch Mittel zum Druckausgleich zwischen der Druckmittelkammer 7 und
der Atmosphäre auf. Der Druckausgleich erfolgt über
einen Luftaustausch, welcher üblicherweise über
geeignete Mittel im Deckel 9 realisiert wird.
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Der
Ausgleichsbehälter 1 weist als weiteren notwendigen
Bestandteil eine nicht dargestellte Behälterwarnvorrichtung
zum Überwachen des Behälterfüllstandes
des Ausgleichsbehälters 1 auf. Sie umfasst in
der Regel eine Schalteinheit mit einem Kontaktträger und
einem daran angeformten Steckverbinder sowie einen Schwimmer mit
einem darin angeordneten Magneten als magnetischen Geber, wobei
der Schwimmer auf dem Kontaktträger längs verschiebbar
angeordnet ist. In den Kontaktträger sind Kontaktfahnen
sowie ein Reed-Kontakt als Schaltelement eingespritzt, bzw. an diesem
befestigt.
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Sobald
der Magnet durch Absinken des Behälterfüllstandes
einen Schaltpunkt des Reed-Kontaktes passiert, schließen
sich Schaltzungen des Reed-Schalters durch das erzeugte Magnetfeld
des Magneten, indem die magnetische Anziehungskraft der Schaltzungen
die Federwirkung der einzelnen Schaltzungen übersteigt.
Der Reed-Kontakt kann als Schließer bzw. NO-Schalter vorgesehen
sein, bei welchem die Schaltzungen in Ruhestellung geöffnet sind.
Jedoch ist auch der Einsatz eines als Öffner bzw. NC-Schalter
ausgebildeten Reed-Kontaktes möglich, welcher im Ruhezustand
geschlossene Schaltzungen aufweist, die unter Einwirkung einer Magnetkraft
geöffnet werden. Durch den Schaltvorgang wird ein Signal
für eine elektronische Schalteinheit der Kraftfahrzeugbremsanlage
generiert.
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Die
Behälterwarnvorrichtung kann beispielsweise im Bereich
des Deckels 9 angeordnet sein. Aber auch eine Anordnung
im Bereich des Gehäuses 4 ist bei der Ausgestaltung
des Ausgleichsbehälters 1 üblich.
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Weiter
ist 1 zu entnehmen, dass der Ausgleichsbehälter einen
Anschluss 10 für einen nicht gezeigten Geberzylinder
einer hydraulischen Kupplung aufweist, welcher den Geberzylinder über eine
Leitung 14 mit einer Kupplungskammer 11 verbindet.
Die Kupplungskammer 11 ist mittels einer Innenwand 12 von
der Druckmittelkammer 7 abgetrennt.
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Die
Kupplungskammer 11 dient dem Ausgleich von Volumenschwankungen
des Druckmittels, welche z. B. bei schnellen Schaltfolgen für
den Ein- oder Ausrückvorgang der Kupplung besonders bei automatisiertem
Kupplungsbetrieb auftreten oder durch Kupplungsverschleiß oder
Temperaturschwankungen im System bedingt sind.
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Zum
Ausgleich des Druckmittels steht die Kupplungskammer 11 durch
einen Überlauf 13 mit der Druckmittelkammer 7 in
Verbindung. Zur Gewährleistung des gesetzlichen Restvolumens
des Druckmittels für die Bremsanlage ist der Überlauf 13 in
einer Höhe zwischen einem minimalen und einem maximalen
Behälterfüllstand (MIN- und MAX-Marke) angeordnet.
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Für
eine einwandfreie Funktion der Bremsanlage ist es wichtig, dass
Schmutzeintrag in den Ausgleichsbehälter 1 vermieden
wird. Durch die Kombination des Ausgleichsbehälters 1 als
Ausgleichsbehälter für die Bremsanlage und für
die hydraulische Kupplung besteht jedoch die Gefahr, dass Schmutzpartikel
der Kupplungszylinder-Innenteile aus Gummi, z. B. durch Abrieb der
Gummiteile, aufgrund häufiger Betätigung der Kupplung
in den Ausgleichsbehälter 1 zurückgefördert
werden.
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Damit
von der Kupplung stammende Schmutzpartikel S sicher in der Kupplungskammer 11 zurückgehalten
werden und nicht in die Druckmittelkammer 7 gelangen, weist
die Innenwand 12 zwischen dem minimalen und dem maximalen
Behälterfüllstand ein Sieb 15 im Bereich
des Überlaufes 13 auf, welches ein Austausch von
Druckmittel zwischen der Druckmittelkammer 7 und der Kupplungskammer 11 erlaubt
und gleichzeitig sicher Schmutzpartikel S in der Kupplungskammer 11 zurückhält.
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Die
Größe und Beschaffenheit des Siebes 15 ist
variabel auszugestalten. Es kann beispielsweise in die Innenwand 12 eingespritzt
oder an der Innenwand 12 mittels geeigneten Befestigungsmaßnahmen
befestigt sein. So ist es möglich, das Sieb 15 beispielsweise
in die Innenwand 12 einzuclipsen.
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Wie
ersichtlich ist, ist der Anschluss 10 für den
Geberzylinder an einer Seitenwand 16 und beabstandet von
einer Unterseite 17 des Ausgleichsbehälters 1 angeordnet.
Hierdurch entsteht ein Schmutzpartikel-Sammelbecken 20 und
die Schmutzpartikel S können sich in der Kupplungskammer 11 am
Boden sammeln und werden durch ein Teil 18 der Seitenwand 16 in
der Kupplungskammer 11 zurückgehalten, so dass
sie nicht wieder in den Geberzylinder der Kupplung zurückgefördert werden
können.
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Der
Druckausgleich der Kupplungskammer 11 erfolgt in einfacher
Weise mittels einer Öffnung 19 der Innenwand 12 oberhalb
des maximalen Füllstandes, welche Luft L aus der Kupplungskammer 11 entweichen
und in diese einströmen lässt.
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Die
Kupplungskammer 11 ist in diesem Ausführungsbeispiel
zumindest teilweise entlang der Seitenwand 16 des Ausgleichsbehälters 1 angeordnet, was
eine einfache Ausgestaltung des Gehäuses 4 zum
Vorteil hat.
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Gemäß einem
nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann aber auch vorgesehen
sein, dass sich die Kupplungskammer 11 von einer Seitenwand
des Ausgleichsbehälters 1 zumindest teilweise
in die Druckmittelkammer 7 hinein oder zwischen zwei Druckmittelkammern
erstreckt. Ein Vorteil dieser Anordnung der Kupplungskammer 11 wäre,
dass bei einer Schräglage des Fahrzeuges kein großes
Druckmittelvolumen in Richtung Kupplungskammer 11 überlaufen
kann, falls die Verbindung der Kupplungskammer 11 mit dem
Geberzylinder der Kupplung beschädigt ist, und ein ausreichendes
Druckmittelvolumen in den Druckmittelkammern verbleibt.
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- 1
- Ausgleichsbehälter
- 2
- Behälterstutzen
- 3
- Behälterstutzen
- 4
- Gehäuse
- 5
- Gehäuseoberteil
- 6
- Gehäuseunterteil
- 7
- Druckmittelkammer
- 8
- Einfüllstutzen
- 9
- Deckel
- 10
- Anschluss
- 11
- Kupplungskammer
- 12
- Innenwand
- 13
- Überlauf
- 14
- Leitung
- 15
- Sieb
- 16
- Seitenwand
- 17
- Unterseite
- 18
- Teil
- 19
- Öffnung
- 20
- Schmutzpartikel-Sammelbecken
- S
- Schmutzpartikel
- L
- Luft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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