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Die Erfindung betrifft einen Behälter, insbesondere für hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen, mit wenigstens einer Druckmittelkammer und mit einem, einen Einfüllstutzen verschließenden Behälterdeckel, welcher Mittel zum Druckausgleich zwischen der Druckmittelkammer und der Atmosphäre aufweist, sowie mit einer im Behälterdeckel angeordneten Ventilanordnung, die einen in einer Belüftungsbohrung axial geführten Ventilkörper, welcher mit einer Dichtfläche an einen Dichtsitz anlegbar und mittels welchem die Belüftungsbohrung verschließbar ist, und einen Auftriebskörper aufweist.
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Für die Funktion des Behälters einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage ist es notwendig, dass die Druckmittelkammer bzw. 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 des Deckels und des Einfüllstutzens auszugestalten. Als nachteilig bei den bekannten Behältern hat sich herausgestellt, dass das Ausdringen von Druckmittel über die Kanäle innerhalb der Gewindeverbindung nicht sicher verhindert werden kann.
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Aus der
DE 37 44 010 A1 ist ein gattungsgemäßer Behälter mit einem Ventilkörper und einem Auftriebskörper bekannt. Der Auftriebskörper des bekannten Behälters ist als hohle Kugel oder als Scheibe vorgesehen. Als nachteilig hat sich gezeigt, dass ein kugelförmiger Ventilkörper die Abdichtung nicht gewährleistet. Hat der Ventilkörper jedoch eine andere Form, besteht die Gefahr, dass der Ventilkörper durch Adhäsionskräfte des Druckmittels an seinem Dichtsitz anhaftet, wodurch der Druckausgleich des Behälters nicht gewährleistet ist. Dies kann zur Folge haben, dass sich ein Behälterinnendruck bei hohen Temperaturen erhöht, was wiederum negative Auswirkungen auf die Funktion des Behälters haben kann.
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Deshalb ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behälter bereitzustellen, welcher bei zufriedenstellender Dichtfunktion ein Druckausgleich der Druckmittelkammer gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Auftriebskörper im Wesentlichen topfförmig vorgesehen ist und einen in Richtung Behälterdeckel geöffneten Fangraum mit Ablaufbohrungen für Druckmittel aufweist. In diesen Fangraum kann sich Druckmitteln sammeln. Dieses erhöht das Gewicht des Auftriebskörpers und sorgt so für eine schnelle Öffnung der Ventilanordnung, sobald die Schließbedingungen nicht mehr gegeben sind. Eine Adhäsion des Ventilkörpers an dem Dichtsitz kann damit ausgeschlossen werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Auftriebskörper einen weiteren, in Richtung Druckmittelkammer geöffneten Fangraum für Druckmittel auf. In dem weiteren Fangraum kann sich das Druckmittel sammeln, wenn es in dem Behälter beispielsweise durch Fahren auf einer Schlechtwegstrecke hin und her schwappt oder ein hydraulischer Bremsassistent, wie ASR oder ESP zum Einsatz kommt. Die Bewegungsenergie wird dabei auf den Auftriebskörper bzw. den Ventilkörper übertragen und die Ventilanordnung wird ohne Zeitverzögerung geschlossen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein umlaufender Schwimmkörper vorgesehen ist, welcher den Auftriebskörper umgibt. Durch diesen Schwimmerköper kann eine bessere Freibordhöhe für den Ventilkörper und seiner Dichtfläche sowie für den Fangraum erreicht werden. Ferner wird dadurch ein positives Metazentrum erzeugt, so dass eine stabilere Schwimmlage gewährleistet werden kann.
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Der Schwimmkörper kann vorzugsweise in einfacher Weise mittels Arretierungselementen an dem Auftriebskörper gehalten sein.
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Eine Vereinfachung der Herstellung sowie der Montage der Ventilanordnung kann dadurch erzielt werden, dass der Ventilkörper und der Auftriebskörper einteilig vorgesehen sind.
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Vorzugsweise sind die Dichtfläche des Ventilkörpers sowie der Dichtsitz kegelstumpfförmig ausgebildet, wodurch eine sichere Abdichtung gewährleistet werden kann.
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Eine optimierte Abdichtung kann dadurch erreicht werden, wenn an dem Dichtsitz wenigstens ein umlaufender Dichtwulst vorgesehen ist.
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Der Dichtsitz kann gemäß vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung an einer Behälterdeckelinnenseite oder an einem Behälterdeckeleinsatz ausgebildet sein.
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Um ein Herausfallen der Auftriebskörper-Ventilkörper-Baueinheit aus dem Behälterdeckel zu vermeiden, kann es vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Auftriebskörper in den Behälterdeckel oder einem darin befestigten Bauteil eingeclipst vorgesehen ist, wodurch seine axiale Beweglichkeit in Richtung Druckmittelkammer begrenzt ist.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, welche Ausführungsformen zeigt. Dabei zeigt jeweils stark schematisiert sowie teilweise im Schnitt:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Behälters;
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2 eine Auftriebskörper-Ventilkörper-Baueinheit des Behälters gemäß 1 in räumlicher Darstellung und
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3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Behälters.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispieleines erfindungsgemäßen Behälters 1. Die grundsätzliche Funktion sowie der grundsätzliche Aufbau eines Behälters für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage sind bekannt. Daher wird nachfolgend lediglich auf die erfindungswesentlichen Merkmale eingegangen.
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Der Behälter 1 weist wenigstens eine Druckmittelkammer 2 zur Bereitstellung von Druckmittel für die hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage auf, welche über einen nicht dargestellten Einfüllstutzen mit Druckmittel befüllbar ist.
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Ein Behälterdeckel 3 verschließt den Einfüllstutzen mittels einer Gewindeverbindung.
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Für die Funktion des Behälters 1 ist es notwendig, dass die Druckmittelkammer 2 drucklos ist, d. h. dass Volumenänderungen des Druckmittels innerhalb der Bremsanlage, welche beispielsweise durch Druckmittelverlust oder Temperaturänderungen des Druckmittels auftreten können, durch einen Luftaustausch ausgeglichen werden können. Hierzu weist der Behälterdeckel Mittel zum Druckausgleich zwischen der Druckmittelkammer und der Atmosphäre auf.
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Diese Mittel sind beispielsweise als Belüftungsbohrung 4 im Behälterdeckel 3 vorgesehen, welche sich durch Kanäle der Gewindeverbindung des Behälterdeckels 3 und des Einfüllstutzens fortsetzt. Ein Luftstrom L von der Druckmittelkammer 2 in Richtung Atmosphäre ist beispielsweise in 1 dargestellt.
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Es hat sich herausgestellt, dass diese Mittel zum Druckausgleich das Herausdringen von Druckmittel über die Belüftungsbohrung 4 und die Kanäle nicht sicher verhindern können. Insbesondere bei einer länger andauernden Schrägstellung des Fahrzeuges, beispielsweise bei einer Gefällefahrt, kann die Dichtheit des Behälterdeckels 3 nicht gewährleistet werden.
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Um einen Behälter 1 bereitzustellen, welcher in jeder Lage und Fahrsituation des Kraftfahrzeuges bei zufriedenstellender Dichtfunktion ein Druckausgleich der Druckmittelkammer 2 gewährleistet, weist der Behälter 1 eine im Behälterdeckel 3 angeordnete Ventilanordnung 5 auf, die einen in der Belüftungsbohrung 4 axial geführten Ventilkörper 6 umfasst, welcher zur Führung in der Belüftungsbohrung 4 einen angeformten Stift 7 aufweist. Mit einer Dichtfläche 8 ist der Ventilkörper 6 an einen Dichtsitz 9 anlegbar, so dass die Belüftungsbohrung 4 in nachfolgend nach näher beschriebenen Situationen verschließbar ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Dichtfläche 8 und der Dichtsitz 9 kegelstumpfförmig ausgebildet, wodurch eine Abdichtung der Ventilanordnung 5 sicher gewährleistet werden kann. Andere Formen sind jedoch denkbar.
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Der Dichtsitz 9 ist an einem Behälterdeckeleinsatz 10 ausgebildet, welcher in einfacher Weise mittels Schnappelementen 11 am Behälterdeckel 3 befestigt werden kann. Dagegen kann im Rahmen der Erfindung der Dichtsitz 9 auch an einer Behälterdeckelinnenseite vorgesehen sein.
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Eine Dichtscheibe 12 dient der Abdichtung des Behälterdeckels 3 auf dem Einfüllstutzen.
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Die Ventilanordnung 5 weist ferner einen Auftriebskörper 13 auf, welcher mit dem Ventilkörper 6 verbunden ist und mit diesem eine Baueinheit bildet, die in 2 räumlich dargestellt ist.
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Falls sich nun das Druckmittel in der Druckmittelkammer 2 beispielsweise aufgrund eines Wärmeeintrages ausdehnt oder sich das Druckmittel durch eine entsprechende Situation in Richtung Behälterdeckel 3 bewegt, schwimmt der Auftriebskörper 13 auf und die Ventilanordnung 5 verschließt die Belüftungsbohrung 4 durch Anlegen der schrägen Dichtfläche 8 an dem schrägen Dichtsitz 9. Ein Herausdringen von Druckmittel aus dem Behälter 1 ist damit ausgeschlossen.
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Um eine Adhäsion des Ventilkörpers 6 an dem Dichtsitz 9 auszuschließen, weist der Auftriebskörper 13 einen in Richtung Behälterdeckel 3 geöffneten Fangraum 14 auf. Hierzu ist der Auftriebskörper 13 im Wesentlichen topfförmig vorgesehen. In dem Fangraum 14 kann sich das Druckmittel sammeln, was das Gewicht des Auftriebskörpers 13 erhöht. Hierdurch wird bei einem Rückgang des Druckmittels die Rückbewegung des Ventilkörpers 6 in Richtung Druckmittelkammer 2 kurzzeitig unterstützt. Es findet also eine schnelle Öffnung der Ventilanordnung 5 statt, sobald die Schließbedingungen nicht mehr gegeben sind.
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Zum Ablauf des in dem Fangraum 14 angesammelten Druckmittels sind in einem Boden 16 des Auftriebskörpers 13 Ablaufbohrungen 15 vorgesehen.
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Im Falle von sich langsam dem Behälterdeckel 3 näherndem Druckmittel kann auch etwas Druckmittel durch die Ablaufbohrungen 15 in den Fangraum 14 fließen, was keinen Nachteil mit sich bringt.
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3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Behälters 17, welcher sich lediglich im Aufbau der Ventilanordnung 18 unterscheidet, so dass nachstehend nur auf diese Unterscheide eingegangen wird.
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Wie ersichtlich ist, weist die Ventilanordnung 18 eine einteilige Auftriebskörper-Ventilkörper-Baueinheit auf, welche einen Ventilkörper 19 und einen Auftriebskörper 20 umfasst. Die Einteiligkeit der Baueinheit hat den Vorteil einer vereinfachten Herstellung sowie einer vereinfachten Montage.
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Ein angeformter Stift 21 dient der Führung in der Belüftungsbohrung 4. An dem Ventilkörper 19 ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine schräge, kegelstumpfförmige Dichtfläche 22 vorgesehen, welche an einen schrägen, kegelstumpfförmigen Dichtsitz 23 anlegbar ist. Dieser weist zur verbesserten Abdichtung wenigstens einen, vorzugsweise jedoch mindestens zwei umlaufende Dichtwulste 24 auf.
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Der Auftriebskörper 20 ist im Wesentlichen topfförmig vorgesehen und weist einen in Richtung Behälterdeckel 3 geöffneten Fangraum 25 auf, in welchem, wie vorstehend bereits beschrieben wurde, sich das Druckmittel sammeln kann, um das Gewicht des Auftriebskörpers 20 zu erhöhen und damit eine Adhäsion des Ventilkörpers 19 an dem Dichtsitz 23 auszuschließen.
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Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 münden Ablaufbohrungen 26 in einen weiteren, in Richtung Druckmittelkammer 2 geöffneten Fangraum 27. Dieser dient im Falle von sich schnell dem Behälterdeckel 3 näherndem Druckmittel einer schnellen Abdichtung der Ventilanordnung 18, was dadurch gewährleistet wird, dass sich das schnell bewegende, schwappende Druckmittel in dem weiteren, in Richtung Druckmittelkammer 2 geöffneten Fangraum 27 sammeln kann und so die Bewegungsenergie auf die Auftriebskörper-Ventilkörper-Baueinheit übertragen und die Ventilanordnung 18 ohne Zeitverzögerung geschlossen wird. Dies ist z. B. der Fall, wenn sich das Fahrzeug auf einer Schlechtwegstrecke befindet oder der Einsatz eines hydraulischer Bremsassistenten (ASR, ESP etc.) zu einem kurzfristigen Entstehen eines dynamischen Staudruckes an dem Ventilköper 19 führt.
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Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein umlaufender Schwimmkörper 28 vorgesehen, welcher den Auftriebskörper 20 umgibt und der mittels Arretierungselementen 29 in einfacher Weise an dem Auftriebskörper 20 angebracht und gehalten wird.
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Durch den Schwimmerköper 28 kann eine bessere Freibordhöhe, d. h. ein größerer Abstand zu dem Druckmittelspiegel, für den Ventilkörper 19 und seiner Dichtfläche 22 sowie für den Fangraum 25 erreicht werden. Weiter wird dadurch ein positives Metazentrum der Baueinheit erzeugt, so dass eine stabilere Schwimmlage gewährleistet werden kann.
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Der zum zweiten Ausführungsbeispiel beschriebene Schwimmkörper kann ebenso wie der weitere Fangraum auch bei der Baueinheit des ersten Ausführungsbeispiels vorgesehen werden.
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Die Auftriebskörper-Ventilkörper-Baueinheiten der beiden Ausführungsbeispiele sorgen für eine sichere Abdichtung des Behälters 1, 17, wenn es aufgrund der beschriebenen Situationen erforderlich ist. Andererseits wird die Dichtfläche 8, 22 schnell von dem Dichtsitz 9, 23 entfernt, wenn die Schließbedingungen nicht mehr erfüllt sind, so dass die Belüftung des Behälters 1, 17 ohne Zeitverzögerung wieder möglich ist.
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Um ein Herausfallen der Auftriebskörper-Ventilkörper-Baueinheit aus dem Behälterdeckel 3 zu vermeiden, kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass der Auftriebskörper bzw. die Baueinheit in den Behälterdeckel 3 oder einem darin befestigten Bauteil mittels Befestigungselementen eingeclipst werden kann, um die axiale Beweglichkeit in Richtung Druckmittelkammer 2 zu begrenzen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Behälter
- 2
- Druckmittelkammer
- 3
- Behälterdeckel
- 4
- Belüftungsbohrung
- 5
- Ventilanordnung
- 6
- Ventilkörper
- 7
- Stift
- 8
- Dichtfläche
- 9
- Dichtsitz
- 10
- Behälterdeckeleinsatz
- 11
- Schnappelement
- 12
- Dichtscheibe
- 13
- Auftriebskörper
- 14
- Fangraum
- 15
- Ablaufbohrung
- 16
- Boden
- 17
- Behälter
- 18
- Ventilanordnung
- 19
- Ventilkörper
- 20
- Auftriebskörper
- 21
- Stift
- 22
- Dichtfläche
- 23
- Dichtsitz
- 24
- Dichtwulst
- 25
- Fangraum
- 26
- Ablaufbohrung
- 27
- Fangraum
- 28
- Schwimmkörper
- 29
- Arretierungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2558824 A1 [0003]
- DE 3744010 A1 [0004]
