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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Fahrzeuge
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Eine
derartige Bremsanlage ist aus der
DE 198 31 527 A1 bekannt. Zum technischen
Hintergrund gehört ferner die
DE 69 13 000 U1 , die einen Bremsflüssigkeitsausgleichsbehälter
mit Faltenbalg beschreibt.
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Hydraulische
Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen weisen einen Ausgleichsbehälter
für Bremsflüssigkeit auf. Üblicherweise
weist der Ausgleichsbehälter wiederum einen Balg auf, der
das Eindringen von Luft und Wasser in die Bremsflüssigkeit
verhindern soll. Zum Wechseln der Bremsflüssigkeit muss
der Ausgleichsbehälter geöffnet werden, wobei die
Bremsflüssigkeit aus dem Bremssystem abgepumpt und neue
Bremsflüssigkeit in den Ausgleichsbehälter gegossen
wird. Beim Wechseln der Bremsflüssigkeit und erneutem Verschließen
des Ausgleichsbehälters kann Restluft zwischen der Bremsflüssigkeit
und dem Balg bleiben. Aufgrund von Fahrzeugvibrationen kann es somit
zum Aufschäumen der Bremsflüssigkeit im Ausgleichsbehälter
kommen. Aufgrund der hygroskopischen Eigenschaften von Bremsflüssigkeit
besteht ferner stets die Gefahr, dass die Bremsflüssigkeit
Wasser aus der Luft anzieht, was zu Funktionsbeeinträchtigungen
in der Bremsanlage führen kann. Insgesamt ist ein Wechsel der
Bremsflüssigkeit bei herkömmlichen Fahrzeugen ein
zeitaufwändiger Vorgang.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Bremsanlage zu schaffen, bei der die
Gefahr, dass Luft bzw. Wasser in die Bremsflüssigkeit gelangt,
minimiert wird wobei ein zügiger Wechsel der Bremsflüssigkeit möglich
sein soll.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Ausgangspunkt
der Erfindung ist eine Bremsanlage für Fahrzeuge, insbesondere
für Motorräder, mit einem mit Bremsflüssigkeit
gefüllten „Fluidsystem". Das Fluidsystem umfasst
insbesondere Bremsleitungen, Bremszylinder, Ventile etc. An das Fluidsystem
ist ein zumindest teilweise mit Bremsflüssigkeit gefüllter
Behälter, der im Folgenden auch als Ausgleichsbehälter
bezeichnet wird, angeschlossen. Zwischen dem Behälter und
dem Fluidsystem ist eine „Verbindungseinrichtung" angeordnet.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Verbindungseinrichtung
ein erstes am Behälter vorgesehenes Verbindungselement
und ein damit koppelbares zweites am Fluidsystem vorgesehenes Verbindungselement
aufweist, wobei der Ausgleichsbehälter nur dann in Fluidverbindung
mit dem Fluidsystem steht, wenn die beiden Verbindungselemente miteinander gekoppelt
sind. Die durch die beiden Verbindungselemente gebildete Verbindungseinrichtung
kann mit geringem Aufwand gelöst bzw. geschlossen werden. Zum
Wechseln der Bremsflüssigkeit wird ein mit frischer Bremsflüssigkeit
gefüllter Behälter an das Fluidsystem angeschlossen.
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Der
Ausgleichsbehälter ist dabei durch das erste Verbindungselement
verschlossen, solange das erste Verbindungselement noch nicht mit
dem zweiten Verbindungselement gekoppelt ist und/oder sobald der
Ausgleichsbehälter von dem Fluidsystem getrennt wird.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist das erste Verbindungselement
ein Ventil, das in seinem Grundzustand geschlossen ist, und das
das durch Ankoppeln des ersten Verbindungselements an das zweite
Verbindungselement offenbar ist. Bei der Verbindungseinrichtung
kann es sich insbesondere um eine hydraulische „Schnellkupplung"
handeln, die ein verlustfreies Verbinden des Behälters mit
dem Fluidsystem ermöglicht.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung weist der Behälter ein
mit Bremsflüssigkeit gefülltes, mit dem ersten
Verbindungselement in Fluidverbindung stehendes und in seinem Fassungsvermögen veränderbares
erstes Volumen auf.
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In
seinem Fassungsvermögen veränderbares erstes Volumen
kann z. B. bedeuten, dass in dem Ausgleichsbehälter ein
elastischer Balg vorgesehen ist oder dass das erste Volumen durch
einen im Gehäuse des Behälters angeordneten verschieblichen Kolben
begrenzt ist.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist außen am Behälter
eine Markierung o. ä. vorgesehen, die auf die zeitliche
Verwendbarkeit bzw. das Verfallsdatum der im Ausgleichsbehälter
enthaltenen Bremsflüssigkeit hinweist.
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Zusammenfassend
werden mit der Erfindung folgende Vorteile erreicht:
- – Kein Aufschäumen der Bremsflüssigkeit.
- – Entgaste Bremsflüssigkeit zieht bei der
Montage und bei der Lagerung keine Luft, dadurch verringerte Wasseraufnahme.
- – Verfallsdatum kann außen am Gehäuse
angegeben werden.
- – Leichte Montage.
- – Einfache Entsorgung. Recycling möglich.
- – Kundenbindung.
- – Vereinfachter Wechsel der Bremsflüssigkeit.
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Im
Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen:
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1–4 ein
erstes Ausführungsbeispiel gemäß der
Erfindung mit einem Behälter mit Faltenbalg;
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5 ein
zweites Ausführungsbeispiel gemäß der
Erfindung mit einem Behälter mit verschieblichem Kolben;
und
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6–9 weitere
modifizierte Ausführungsbeispiele.
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Die 1–4 zeigen
einen Behälter 1, der im Folgenden auch als Ausgleichsbehälter
bezeichnet wird. Der Behälter 1 weist ein Gehäuse
mit einem Gehäuseoberteil 2 und einer Bodenplatte 3 auf.
Im oberen seitlichen Bereich des Gehäuseteils 2 ist
eine Entlüftung 4 und darunter ein Sichtfenster 5 vorgesehen.
An dem Bodenteil 3 ist ein Balg 6 angeordnet,
der zur Aufnahme von Bremsflüssigkeit vorgesehen ist. Bei
der in 1 gezeigten Darstellung ist der Balg 6 im
Wesentlichen leer. In der Bodenplatte 3 ist ferner eine
Ablaufbohrung 7 und ein Ventil 8, das in der obigen
Beschreibung und in den Patentansprüchen auch als „erstes
Verbindungselement" bezeichnet wird, vorgesehen. Das Ventil 8 steht
mit dem Inneren des Balgs 6 in Fluidverbindung. Über
das Ventil 8 kann der Balg 8 evakuiert und anschließend mit
Bremsflüssigkeit befüllt werden. Der befüllte
Zustand ist in 2 dargestellt.
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Bei
zeitsensitiven Flüssigkeiten, wie Bremsflüssigkeiten,
d. h. bei Flüssigkeiten, die „altern", kann an
dem Behälter, z. B. an dem Behälterteil 2 oder
an der Bodenplatte 3 oder an einer sonstigen Stelle des
Behälters ein „Haltbarkeitsdatum" oder eine auf
die Haltbarkeit des im Behälter 1 enthaltenen Medium
hinweisende Markierung vorgesehen sein.
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Der
Behälter 1 kann in befüllten Zustand
(vgl. 2) gelagert und versandt werden.
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Der
in den 1, 2 gezeigte Behälter 1 kann
z. B. bei einer Motorradbremsanlage anstatt eines Bremsflüssigkeitsbehälters
auf dem Bremszylinder oder an einer anderen geeigneten „Anschlussstelle"
des Bremssystems angebracht werden.
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Bei
dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist
ein Bremszylinder 9 einer hier nicht näher dargestellten
Motorradbremsanlage ein Kupplungsventil 10 auf, das in
der oben genannten Beschreibung und in den Patentansprüchen
auch als „zweites Verbindungselement" bezeichnet wird,
auf.
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Das
zweite Verbindungselement 10 wirkt mit dem an dem Behälter 1 vorgesehenen
ersten Verbindungselement 8 zusammen. Die beiden Verbindungselemente 8, 10 bilden
eine hydraulische Schnellkupplung. Werden die beiden Verbindungselemente 8, 10 miteinander
gekoppelt, so öffnet das zweite Verbindungselement 10 das
Ventil 8, wodurch eine Fluidverbindung zwischen dem Innern
des mit Bremsflüssigkeit gefüllten Balgs 6 und
dem Bremszylinder 9 hergestellt wird.
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Das
Bremssystem des Fahrzeugs kann im Werk in herkömmlicher
Weise mit Bremsflüssigkeit befüllt werden. Zur
Auslieferung des Fahrzeugs braucht dann lediglich der Behälter 1 (Fluidpac) durch
Aufsetzen des ersten Verbindungselements bzw. Ventils 8 auf
das zweite Verbindungselement 10 mit dem Bremssystem des
Motorrads verbunden werden.
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4 zeigt
in schematischer Darstellung einen Teil einer Bremsanlage eines
Motorrads. Der Bremszylinder 9 ist über eine Druckleitung 11 und
ein Rückschlagventil 12 mit einem Radbremszylinder 13 verbunden.
Das Rückschlagventil 12 stellt sicher, dass die
Bremsflüssigkeit in der Bremsleitung 11 immer
nur in Richtung des Radbremszylinders 13 strömt.
Bei jeder Bremsbetätigung wird somit eine gewisse Menge
Bremsflüssigkeit über eine Rücklaufleitung 14 zurück
in den Behälter 1 gefördert. Zum Wechseln
der Bremsflüssigkeit genügt dann ein Austausch
des Behälters 1. Ein Nebeneffekt hierbei ist, dass
die Bremsflüssigkeit, die sich bei starken Bremsungen erhitzen
kann, im Behälter 1 gekühlt wird.
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5 zeigt
eine Variante des Ausführungsbeispiels der 1–4.
Anstatt eines Balgs bzw. einer Blase ist das veränderbare
Volumen für Bremsflüssigkeit durch die Gehäuseteile 2, 3 und
einen im Gehäuseteil 2 verschieblich angeordneten
Kolben 15 gebildet. Auf der dem Bremsflüssigkeitsvolumen
abgewandten Seite des Kolbens 15 ist ein „Anzeigestab" 16 aus
dem Gehäuse 2 herausgeführt. Der Stab 16 zeigt
die momentane Kolben stellung und somit die Menge des im Behälter 1 gespeicherten Bremsflüssigkeitsvolumens
an.
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6 zeigt
ein Ausführungsbeispiel, ähnlich dem in 4 gezeigten
Ausführungsbeispiel, wobei zusätzlich in der Rücklaufleitung 14 ein
Rückschlagventil 17 angeordnet ist, das sicherstellt,
dass Bremsflüssigkeit nicht „zurück"
zum Radbremszylinder 13 strömen kann.
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7 zeigt
ein Ausführungsbeispiel, bei dem der mit Bremsflüssigkeit
gefüllte Behälter 1 über zwei „Verbindungseinrichtungen
mit dem Bremszylinder 9 in Fluidverbindung steht, nämlich über
eine erste Verbindungseinrichtung, die durch ein erstes in der Bodenplatte
des Behälters 1 angeordnetes Ventil 8 und
durch ein damit zusammenwirkendes Verbindungselement 10 gebildet
ist, das hier am Bremszylinder 9 vorgesehen ist. Die zweite
"Verbindungseinrichtung", ist durch ein ebenfalls in der Bodenplatte des
Behälters 1 vorgesehenes zweites Ventil 8a und ein
damit zusammenwirkendes zweites, im Bremszylinder 9 vorgesehenes
Kupplungsventil 10a gebildet. Die erste Verbindungseinrichtung 8, 10 ist
Teil des Bremsflüssigkeitsvorlaufs und die zweite Verbindungseinrichtung 8a, 10a ist
Teil des Bremsflüssigkeitsrücklaufs. Der Bremskreislauf
weist hier ferner ein Steuerventil 18 mit einem federvorgespannten Kolben 19 auf.
Bei Betätigung der Bremse wird der Kolben 19 im
Steuerventil durch den Federdruck und das Druckgleichgewicht in
seiner in 7 gezeigten rechten Stellung
gehalten. Dementsprechend kann sich im Radbremszylinder 13 ein
Bremsdruck aufbauen.
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Beim
Lösen der Bremse sinkt der Druck im Bremszylinder. Der
Kolben des Steuerventils bewegt sich daraufhin nach links und gibt
den Rückfluss in den Behälter 1 frei,
wobei die Bremsflüssigkeit über die Verbindungseinrichtung 8a, 10a zurück
in den Behälter 1 strömt.
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8 zeigt
eine weitere Variante. Das Bremssystem ist hier als ABS Bremssystem
dargestellt. Beim Bremsen läuft eine in der Voraufleitung an geordnete
Pumpe an. Die Bremsdruckvorgabe legt dabei den Bremsdruck im Bremssystem
fest. Es findet somit ein kontinuierlicher „Umlauf" der
Bremsflüssigkeit statt.
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Bei
einer ABS Bremsung, d. h. wenn der Bremsdruck durch das ABS System
begrenzt werden soll, öffnet ein Magnetventil 21,
wodurch Bremsflüssigkeit über eine Kurzschlussleitung 22 zurückströmen
kann und der Bremsdruck im Radbremszylinder 13 begrenzt
wird.
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9 erläutert,
wie bei dem erfindungsgemäßen System die Bremsflüssigkeit
in komfortabler Weise gewechselt werden kann. An das Bremssystem,
z. B. an einen Radbremszylinder wird eine Spülleitung 23 angeschlossen,
die in einen Auffangbehälter 24 mündet.
Nach Aufsetzen eines neuen Behälters 1 braucht
lediglich die mitgelieferte Spülleitung 23 angeschlossen
werden und durch Betätigen der Bremse in üblicher
Weise das Bremssystem durchgespült werden. Durch die Spülleitung 23 wird
die noch im Bremssystem enthaltene alte Bremsflüssigkeit
in den Auffangbehälter 24 gefördert.
Das Volumen des Auffangbehälters 24 ist so abgestimmt, dass
die alte Bremsflüssigkeit aufgenommen werden kann.
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Nach
dem Durchpumpen wird die Spülleitung abgenommen und der
Auffangbehälter entfernt. Alternativ dazu kann der Auffangbehälter
auch wie in 9 dargestellt an dem Behälter 1 befestigt
sein bzw. integraler Bestandteil des Behälters 1 sein,
so dass er beim nächsten Bremsflüssigkeitswechsel
zusammen mit dem Behälter 1 vom Bremssystem entfernt
wird. Ein wesentlicher Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen,
dass mit der Rückgabe des Behälters 1,
z. B. an den Händler bzw. Ersatzteilvertrieb eine korrekte
Entsorgung der alten Bremsflüssigkeit gewährleistet
wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19831527
A1 [0002]
- - DE 6913000 U1 [0002]