DE19915228A1 - Beheizbarer Druckschlauch für eine Kraftfahrzeug-Bremsvorrichtung - Google Patents
Beheizbarer Druckschlauch für eine Kraftfahrzeug-BremsvorrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen beheizbaren Druckschlauch für eine Kraftfahrzeug-Bremsvorrichtung mit einer radial inneren Gummischicht, wenigstens einem in einer Gummischicht eingebetteten Verstärkungsgewebe und einer radial äußeren Gummischicht, wobei mindestens ein elektrischer Heizleiter als Bestandteil des Verstärkungsgewebes in diese eingewoben oder eingeflochten ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen beheizbaren Druckschlauch für
eine Kraftfahrzeug-Bremsvorrichtung.
Bei konventionellen Kraftfahrzeug-Bremsanlagen mit
Antiblockier- oder Fahrstabilitätsregelfunktion können im
Winterbetrieb, d. h. bei Tieftemperaturen Probleme
auftreten, wenn Bremsflüssigkeit, beispielsweise im Rahmen
einer Fahrstabilitätsregelfunktion, das heißt ohne Fahrer
wunsch, besonders schnell von einem Bremsflüssigkeitsreser
voir, nämlich einem Bremsflüssigkeitsbehälter zu einer Rad
bremse mit einem Bremszylinder verlagert werden soll. Bei
sinkenden Temperaturen steigt die Viskosität der
Bremsflüssigkeit überproportional an. Dies führt bei sehr
niedrigen Temperaturen und den im Bremssystem vorhandenen
geringen (Leitungs-)Durchtrittsquerschnitten dazu, daß die
Bremsflüssigkeit nicht schnell genug angesaugt werden kann,
wobei noch hinzukommt, daß mit steigender Viskosität der
Verlust in der Rohrleitung zunimmt. Diese Hemmnisse führen
zu einem verlangsamten Bremseingriff. Das Problem wird noch
dadurch verstärkt, daß oftmals Hauptbremszylinder mit
geringen Durchflußquerschnitten zum Einsatz kommen, durch
die bei fahrerunabhängiger Bremsbetätigung Bremsflüssigkeit
nachgesaugt werden soll. Bei der Fahrstabilitätsregelung
besteht allerdings die generelle Anforderung, einen
schnellen Bremseneingriff zu bewirken. Zur Lösung des
Problems wurde bereits daran gedacht, eine separate
Vorladepumpe vorzusehen. Dies würde allerdings zu er
heblichen Mehrkosten führen. Eine einfache Vergößerung der
(Leitungs-)Querschnitte in dem Bremssystem ist nicht
zielführend, weil damit auch eine größere Volumenaufnahme
(Kompressibilität) einhergeht.
In der deutschen Patentanmeldung DE 197 54 163.1, welche
zum Stand der Technik gemäß §3, Abs. 2, Ziffer 1. PatG gehört,
wurde bereits vorgeschlagen, Mittel zum Einbringen von
Wärmeenergie in die Bremsflüssigkeit vorzusehen. Als
derartiges Mittel wurde insbesondere eine elektrische
Widerstandsheizeinrichtung vorgeschlagen. Unter anderem
wurde dabei auch die Möglichkeit in Betracht gezogen,
elektrische Heizdrähte durch eine mit dem Rohr thermisch in
Kontakt stehende Kunststoffschicht durchzuführen.
Ferner ist beispielsweise aus der DE 196 33 544 A1 ein
mehrschichtiger Hydraulik-Druckschlauch bekannt, welcher
von innen nach außen eine erste Gummischicht, eine
Fasergeflecht-Verstärkungsschicht, eine Zwischen-
Gummischicht, eine zweite Fasergeflecht-Verstärkungsschicht
sowie eine äußere Gummischicht aufweist. Der Schlauch ist
infolge der abwechselnden Arbeitsschritte aufwendig in der
Herstellung und erlaubt keine Beheizung des
Schlauchinhalts.
Aus der DE 33 46 191 A1 ist ein stufenweise mehrschichtig
aufgebauter Schlauch mit dehnfähigen, eingebetteten
Flachleitern bekannt. Die Schichtvielfalt verursacht einen
hohen Fertigungsaufwand, welcher im Kraftfahrzeugbereich
aus Kostengründen nicht verantwortbar ist.
Problematisch ist, daß sich ein Druckschlauch unter
pulsierender Druckbeanspruchung bei einer ABS- oder
Fahrstabilitätsregelfunktion zumindest geringfügig
elastisch aufweitet, also eine bestimmte Dehnung
durchmacht. Diese Dehnung wird selbstverständlich auf die
Verstärkungsschicht und die einzelnen Gummischichten
übertragen, so daß diese einer mechanischen Beanspruchung
unterliegen, wobei primär die Verstärkungslagen eine
stärkere Aufweitung verhindern und Spannungen aufnehmen.
Weil Heizstabmaterialien wie sie beispielsweise im
Industrieofenbau verwendet werden sich grundsätzlich spröde
verhalten, wären diese unter Dauerbeanspruchung aber
insbesondere auch unter Biegebeanspruchung bruchgefährdet.
Andererseits besteht die grundsätzliche Anforderung, den
Widerstand bei der Wärmeübertragung so gering wie möglich
zu halten, damit die im Wintereinsatz knappe elektrische
Bordenergie möglichst wirtschaftlich eingesetzt werden
kann.
Schließlich darf die Flexibilität des Druckschlauchs nicht
behindert werden, damit enge Biegeradien möglich sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben
genannten Probleme zu lösen und einen sehr flexiblen,
beheizbaren Druckschlauch für Kraftfahrzeugbremsanlagen
bereitzustellen, welcher sich auch bei Druckpulsationen
dauerfest verhält und dennoch einen geringen Aufwand bei
der Herstellung verursacht.
Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten Lösung durch die
Kombination der Merkmale des Patentanspruch 1 und gemäß
einer zweiten Lösung durch die Merkmale des Patentanspruch
2 gelöst. Demnach ist eine radial innere und eine radial
äußere Gummischicht und zwischen den beiden Gummischichten
wenigstens ein in wenigstens eine Schicht eingebettetes
Verstärkungsgewebe vorgesehen. Ein Heizleiter ist in das
Verstärkungsgewebe eingewoben. Erfindungsgemäß sind keine
separaten Verstärkungslagen für den Heizleiter notwendig
und dennoch ist der Schlauch dauerfest. Bei der
nebengeordneten Lösung nach Anspruch 2 sind zwei
Verstärkungsgewebe mit einer Zwischengummischicht und ein
in ein Verstärkungsgewebe eingewobener Heizleiter
vorgesehen.
Der Heizleiter kann auf zwei unterschiedliche Arten in das
Gewebe eingewoben sein. Wenn der Heizleiter aus einem
leitfähigen Draht, Litze und einer isolierenden Umhüllung
besteht, können grundsätzlich Überdeckungen des Heizleiters
im Rahmen der Einwebung vorgesehen sein. Dies setzt, wie
geschildert, eine ausreichende elektrische Isolierung
voraus, damit ein lokaler Kurzschluß ausgeschlossen werden
kann.
Wenn dafür Sorge getragen wird, daß keinerlei
Kreuzungspunkte, Überlappungen oder Überdeckungen des
Heizleiters im Rahmen der Einwebung vorliegen, und wenn die
Gummischicht und das Verstärkungsgewebe aus wärmefestem
sowie isolierendem Material bestehen, kann der Heizleiter
aus einem einfachen elektrisch leitfähigen Draht, Litze
oder ähnlichem bestehen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus
Patentansprüchen zusammen mit der Beschreibung hervor.
Ein hydraulischer Druckschlauch für eine
Fahrzeugbremsanlage umfaßt eine radial innere Gummischicht,
eine radial äußere Gummischicht und zwischen den beiden
Schichten ein Verstärkungsgewebe oder ein
Verstärkungsgeflecht. Der Schlauch verfügt üblicherweise
ferner über endseitige metallische Anschlußstücke, welche
zumeist mit Hilfe eines mehr oder weniger weit in das
Schlauchinnere eingeschobenen Stutzen und einer radial
verpressten Hülse an dem Schlauchende befestigt ist.
Derartige Schläuche werden in Kraftfahrzeugen zumeist zur
hydraulischen Anbindung von achsseitigen Bauteilen
eingesetzt, welche gegenüber der Karosserie bewegbar
aufgehängt sind, wie beispielsweise Bremssattel oder
Bremstrommel.
Bei dem Verstärkungsgewebe (Geflecht) handelt es sich um
ein Gewirk aus organischen oder anorganischen Fasern mit
hoher Zugfestigkeit, damit der Schlauchinnendruck
zuverlässig und mit geringer Aufweitung (Volumenaufnahme)
aufgenommen werden kann. Rayon hat sich in diesem
Zusammenhang für das Geflecht bewährt. Der Gummiwerkstoff
ist selbstverständlich bremsflüssigkeitsresistent und
diffusionsdicht, so daß kein Wasser von außen durch die
Schlauchwandung hindurch zu der hygroskopischen
Bremsflüssigkeit gelangen kann.
Besonders gutes Verhalten hinsichtlich Dauerfestigkeit,
Biegbarkeit und Bremsflüssigkeitserwärmung wurden mit
folgenden (Material-) Daten erreicht:
Radial innere Gummischicht: Ethylen-Propylen-Kautschuk mit etwa 3,3 mm freiem Innendurchmesser.
Radial äußere Gummischicht: Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM) oder Chloropren-Kautschuk (CR) mit etwa 10,2 mm Außendurchmesser.
Geflecht: Rayon-Fasern mit einem äußeren Gewirkdurchmesser von etwa 4,9 mm (1. Lage) und 7,9 mm (2. Lage).
Heizleiter: Kreiszylindrischer oder mehr breiter als hoher Querschnitt (rechteckig oder linsenförmig) für eine verbesserte Wärmeübertragung auf die Bremsflüssigkeit. Der mehr breite als hohe Querschnitt trägt ferner in radialer Richtung nur geringfügig auf, mit anderen Worten wird der Schlauchaußendurchmesser bei verbesserter Heizleistung infolge vergrößerter Wärmeübertragungsfläche nur wenig vergrößert.
Radial innere Gummischicht: Ethylen-Propylen-Kautschuk mit etwa 3,3 mm freiem Innendurchmesser.
Radial äußere Gummischicht: Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM) oder Chloropren-Kautschuk (CR) mit etwa 10,2 mm Außendurchmesser.
Geflecht: Rayon-Fasern mit einem äußeren Gewirkdurchmesser von etwa 4,9 mm (1. Lage) und 7,9 mm (2. Lage).
Heizleiter: Kreiszylindrischer oder mehr breiter als hoher Querschnitt (rechteckig oder linsenförmig) für eine verbesserte Wärmeübertragung auf die Bremsflüssigkeit. Der mehr breite als hohe Querschnitt trägt ferner in radialer Richtung nur geringfügig auf, mit anderen Worten wird der Schlauchaußendurchmesser bei verbesserter Heizleistung infolge vergrößerter Wärmeübertragungsfläche nur wenig vergrößert.
Der Druckschlauch wird zumindest zwischen einem
Bremsflüssigkeitsreservoir und einer
Druckerhöhungsvorrichtung (Hydraulikpumpe) der Bremsanlage
angeordnet. Es ist allerdings grundsätzlich denkbar, auch
andere hydraulische Verbindungen der Bremsvorrichtung
entsprechend auszurüsten. Beispielsweise kann dieser
Gedanke auch auf hydraulische Verbindungen zwischen dem
Hauptbremszylinder und einer Druckmodulationsvorrichtung
(Ventilblock) ausgedehnt werden, ohne die Erfindung zu
verlassen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist ein
Hauptbremszylinder mittels dem beheizbaren Druckschlauch
mit dem Reservoir verbunden, und die Hydraulikpumpe saugt
durch den Hauptbremszylinder hindurch aus dem Reservoir an.
Claims (7)
1. Beheizbarer Druckschlauch für eine Kraftfahrzeug-
Bremsvorrichtung, welche eine
Bremsdruckmodulationsvorrichtung und eine
Bremsdruckerhöhungsvorrichtung, insbesondere eine
Hydraulikpumpe umfaßt und der Druckschlauch
vorzugsweise zwischen einem Bremsflüssigkeitsreservoir
und der Bremsdruckerhöhungsvorrichtung vorgesehen ist,
mit einer radial inneren Gummischicht, wenigstens
einem in einer Gummischicht eingebetteten
Verstärkungsgewebe und einer radial äußeren
Gummischicht, sowie mit mindestens einem endseitig
verpressten Stutzen oder Nippel zum hydraulischen
Anschluß des Druckschlauchs, wobei mindestens ein
elektrischer Heizleiter als Bestandteil des
Verstärkungsgewebe in dieses eingewoben oder
eingeflochten ist.
2. Beheizbarer Druckschlauch für eine Kraftfahrzeug-
Bremsvorrichtung, mit einer radial inneren
Gummischicht, einem in einer Gummischicht
eingebetteten Verstärkungsgewebe, einem von dem ersten
Verstärkungsgewebe unabhängigen zweiten eingebetteten
Verstärkungsgewebe, welches auf das erste
Verstärkungsgewebe aufgelegt ist, und mit mindestens
einem elektrischen Heizleiter, welcher in eines der
Verstärkungsgewebe eingewoben oder eingeflochten ist.
3. Beheizbarer Druckschlauch nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter aus einem
zumindest teilweise aus Kupfer bestehenden Draht,
Litze oder ähnlichem stromführenden Leiter und einer
elektrisch isolierenden Ummantelung besteht.
4. Beheizbarer Druckschlauch nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter aus einem
zumindest teilweise aus Kupfer bestehenden Draht,
Litze oder ähnlichem stromführenden Leiter besteht und
derart in das Verstärkungsgewebe eingewoben oder
eingeflochten ist, daß keine Kreuzungspunkte,
Überlappungen oder Überdeckungen des Heizleiters
vorliegen, und wobei die Gummischichten und das
Verstärkungsgewebe aus elektrisch isolierendem
Material bestehen.
5. Beheizbarer Druckschlauch nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die radial äußere Gummischicht aus
Chloropren-Kautschuk oder aus Ethylen-Propylen-
Kautschuk besteht, daß die radial innere Gummischicht
aus Ethylen-Propylen-Kautschuk besteht, und daß das
Verstärkungsgewebe aus Rayon besteht.
6. Beheizbarer Druckschlauch nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der freie Innendurchmesser des Schlauches etwa 1/3
seines Außendurchmessers beträgt, und daß der
Querschnitt des Heizleiters kreisrund oder für eine
vergrößerte Wärmeübertragungsfläche mehr breit als
hoch, insbesondere rechteckig oder linsenförmig,
ausgeführt ist.
7. Beheizbarer Druckschlauch nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Heizleiter in das radial innere Verstärkungsgewebe
eingearbeitet ist.
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DE19915228A DE19915228A1 (de) | 1999-04-03 | 1999-04-03 | Beheizbarer Druckschlauch für eine Kraftfahrzeug-Bremsvorrichtung |
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Publications (1)
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