DE2654983A1 - Bremsfluessigkeitsbehaelter - Google Patents

Bremsfluessigkeitsbehaelter

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Description

betreffend Bremsflüssigkeitsbehälter
Die Erfindung bezieht sich auf Bremsanlagen und betrifft insbesondere Sicherheitseinrichtungen für mit Hilfe eines Druckmittels betätigbare Bremsen.
Zu einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage gehört gewöhnlich ein Hauptzylinder, der dadurch betätigt werden kann, daß der Fahrer eine Kraft auf ein Bremspedal ausübt. In einem Behälter, der gewöhnlich einen Bestandteil des Hauptzylinders bildet, befindet sich ein zusätzlicher Vorrat der in der Anlage verwendeten Bremsflüssigkeit. Da die Bremsflüssigkeit im wesentlichen nicht zusammendrückbar ist, bewirkt sie die Verteilung eines entsprechenden Drucks innerhalb der gesamten Bremsanlage, wenn das Bremspedal betätigt wird. Wenn sich die Bremsbacken oder Bremsklötze infolge wiederholter Betätigung der Radbremsen abnutzen, wird es erforderlich, der Bremsanlage weitere Bremsflüssigkeit zuzuführen» Wenn die Bremsanlage allmählich
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eine immer größer werdende Bremsflüssigkeitsmenge benötigt, geht die Standhöhe der Bremsflüssigkeit in dem Vorratsbehälter allmählich zurück. In dem Behälter befindet sich eine Membran, die die Aufgabe hat, das Eindringen von Schmutz und anderen Fremdkörpern in die Bremsflüssigkeit möglichst zu verhindern, denn solche Fremdkörper könnten die Funktionsfähigkeit der Bremsanlage einschränken oder die Bremsanlage sogar betriebsunfähig machen; wenn die Standhöhe der Bremsflüssigkeit in dem Behälter zurückgeht, dehnt sich die Membran entsprechend aus, um den Raum auszufüllen, der vorher von der aus dem Behälter ausgetretenen Bremsflüssigkeit eingenommen wurde β
Häufig werden Fühler für die Standhöhe der Bremsflüssigkeit verwendet, um eine vorbestimmte MindeststandhÖhe der Bremsflüssigkeit im Behälter anzuzeigen«, Beispielsweise ist ein Fühler bekannt, der in die Bremsflüssigkeit eintaucht und einen Schwimmer aufweist, welcher jeweils eine der Standhöhe der Bremsflüssigkeit entsprechende Lage einnimmt. Dieser Schwimmer muß sich natürlich in dem Behälter frei bewegen können, damit er stets eine bestimmte Lage gegenüber dem absinkenden Flüssigkeitsspiegel einnimmt«, Membranen der soeben genannten Art können die Bewegung des Schwimmers behindern, so daß der Fühler nicht zuverlässig arbeitet. Da in dem Behälter wegen des Vorhandenseins des Fühlers nur ein begrenzter Raum zur Verfügung steht, ergibt sich außerdem eine Einschränkung der Beweglichkeit der Membran, die sich im
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erforderlichen Ausmaß bewegen können muß, um den von der entweichenden Flüssigkeit freigemachten Raum einzunehmen. Wenn die Standhöhe der Bremsflüssigkeit abnimmt, ohne daß sich die Membran entsprechend ausdehnt, besteht daher die Gefahr, daß in dem Behälter ein unerwünschter Unterdruck auftritt, der möglicherweise verhindert, daß die Bremsanlage dem Behälter weitere Bremsflüssigkeit entnehmen kann. Daher würde es vorteilhaft sein, den Behälter so auszubilden, daß zwischen der Standhöhe der Bremsflüssigkeit, dem Fühler und der Membran eine solche Beziehung besteht, daß das Entstehen eines Unterdrucks und eine Behinderung der Bewegung des Schwimmers ausgeschlossen ist, damit sich die vorstehend geschilderten unerwünschten Betriebszustände einstellen können.
Gemäß der Erfindung hat es sich gezeigt, daß es möglich ist, einen Bremsflüssigkeitsbehälter zu schaffen, bei dem die genannten unerwünschten Betriebszustände nicht auftreten können. In diesem Sinne ist durch die Erfindung ein Bremsflüssigkeitsbehälter für eine hydraulische Bremsanlage geschaffen worden, zu dem ein Behälterkörper gehört, an dem ein Deckel befestigt ist, durch den eine Membran mit dem Rand des Behälterkörpers verspannt wird. Ferner kann ein Fühler so angebracht sein, daß er in den Behälter hineinragt und in die Bremsflüssigkeit eintaucht«, Die Membran ist so ausgebildet und angeordnet, daß sie sich entsprechend der zurückgehenden Standhöhe der Bremsflüssigkeit bewegen kann und einen Bremsflüssigkeit und eine gewisse Luftmenge enthaltenden Teil des Behälters, der im
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folgenden als der die Bremsflüssigkeit enthaltende Teil bezeichnet wird, von einem dem Deckel benachbarten Teil des Behälters getrennt hält, der unter dem Druck der Atmosphäre stehende Luft enthält und im folgenden als der Luft enthaltende Teil bezeichnet wird. Die Membran ist mit einem sich nach Bedarf öffnenden Schlitz o.dgl, versehen, der zuläßt, daß unter vorbestimmten Bedingungen Luft aus dem Luft enthaltenden Teil des Behälters in den die Bremsflüssigkeit enthaltenden Teil hinein angesaugt wird. Weiterhin kann eine Schutzeinrichtung vorhanden sein, die den Fühler umschließt und ein Anstoßen der Membran an den Fühler verhindert. Schließlich beschränkt sich die Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Membran nicht auf Behälter, die mit einem solchen Fühler ausgerüstet sind, denn die Membran ermöglicht es bei Bremsflüssigkeitsbehältern, das bekannte unerwünschte Auftreten eines Unterdrucks zu verhindern·
Im folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert«, Es zeigt:
Figo 1 den allgemeinen Aufbau einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage ;
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt eines Teils eines erfindungsgemäßen Behälters, der bis zu einer oberen Standhöhe mit Bremsflüssigkeit gefüllt ist;
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Fig« 3 einen verkleinerten, vereinfachten, Fig. 2 entsprechenden Schnitt durch den erfindungsgemäßen Behälter bei niedriger Standhöhe der Bremsflüssigkeit, wobei die Membran entsprechend nach unten durchgebogen ist;
Fig. 4 einen Fig. 3 ähnelnden Schnitt, bei dem Standhöhe der Bremsflüssigkeit noch geringer ist und jenseits der maximal möglichen Durchbiegung der Membran liegt;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Teils einer mit einem Schlitz oder dgl. versehenen Membran;
Fig. 6 einen senkrechten Schnitt eines Teils eines weiteren Behälters nach der Erfindung, wobei eine obere Standhöhe der Bremsflüssigkeit dargestellt ist; und
Fig. 7 einen Fig. 6 entsprechenden verkleinerten Schnitt, bei dem die Bremsflüssigkeit eine niedrige Standhöhe aufweist und die Membran vollständig ausgedehnt ist.
Zu der in Fig. 1 schematisch dargestellten, insgesamt mit 10 bezeichneten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage gehört ein Doppelhauptzylinder 12, der in Strömungsverbindung mit zwei Bremsflüssigkeitsbehältern steht, die in einem einzigen Behältergehäuse 14 untergebracht sind. Da die beiden Behälter von gleicher Art sind, wird im folgenden nur einer der Behälter beschrieben. Eine Rohrleitung 16 verbindet den Hauptzylinder
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über Abzweigleitungen I6a und 16b mit den Vorderradbrems zylindern 18, während eine weitere Rohrleitung 20 den Hauptzylinder über Abzweigleitungen 20a und 20b mit den Hinterradbremszylindern 22 verbindet. Übt der Fahrer eine Kraft auf das Bremspedal 24 aus, überträgt die Bremsflüssigkeit den im Hauptzylinder erzeugten Druck auf die Radbremsen.
Fig. 2 zeigt das Behältergehäuse 14, zu dem ein vorzugsweise aus Gußeisen oder einem anderen geeigneten Material hergestellter Hauptteil 26 gehört, dessen Seitenwände 27 ringförmig sein oder eine beliebige andere geometrische Form haben können. Das obere Ende 28 des Hauptteils endet an einem Rand 30, der eine Öffnung umgibt, während das untere Ende 32 in einen Boden 34 übergeht, der eine Nachfüllöffnung 36 und eine weitere öffnung 38 zum Herstellen einer Strömungsverbindung zu dem in Fig. 2 nicht darge teilten Hauptzylinder 12 aufweist. Gemäß Fig. 2 bildet der Hauptteil 26 bei dieser grundsätzlichen Anordnung auf bekannte Weise einen Vorratsbehälter für die hydraulische Bremsflüssigkeit 40.
Der auf dem Hauptteil 26 angeordnete Deckel 42 besteht vorzugsweise aus Stahl und weist einen Flanschabschnitt 44 und einen domähnlichen Mittelabschnitt 46 auf. Der Mittelabschnitt 46 hat eine öffnung 48 zum Aufnehmen eines noch zu beschreibenden Standhöhenfühlers. Der Flanschabschnitt 44 wird auf bekannte Weise in Fluchtung mit dem oberen Ende 28 des Hauptteils 26 des Behälters gehalten. Der Deckel 42 kann mit einer
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BelüftungsÖffnung 50 versehen sein, die den Innenraum des Behälters mit der Atmosphäre verbindet.
Die Membran 52 besteht vorzugsweise aus Gummi oder einem elastischen Kunststoff. Sie ist mit abdichtender Wirkung mit ihrem äußeren Rand 53 mit dem Deckel 42 und dem Hauptteil des Behälters verbunden und zu diesem Zweck z.B. zwischen dem oberen Ende 28 des Behälters und dem Flansch 44 des Deckels 42 eingespannt. Gemäß Fig. 2 hat die Membran 52 eine gewellte Form, so daß sie sich auf bekannte Weise nach unten in den Hauptteil 26 des Behälters hinein ausdehnen kann. Der innere Rand 54 der Membran ist zwischen dem Deckel 42 und dem Fühler im Bereich der Öffnung 48 des Deckels eingespannt.
Gemäß der Erfindung ist die Membran 52 mit einem sich nach Bedarf öffnenden Schlitz 96 oder dgl. versehen, der an einem Teil der Membran ausgebildet ist, welcher in dem Behälter demjenigen Teil der Membran benachbart ist, welcher zwischen dem Flansch 44 des Deckels 42 und dem oberen Ende 28 des Hauptbehälterteils 26 eingespannt ist. Gemäß Fig. 2 und 5 bleibt der Schlitz 96 infolge der natürlichen Elastizität des Membranmaterials geschlossen, doch kann er sich öffnen, sobald an der Membran 52 ein erheblicher Druckunterschied auftritt.
Gemäß Fige 2 ist ein Fühler 56 bekannter Art vorhanden, der so angeordnet ist, daß er in den Behälter hineinragt und das Vorhandensein einer vorbestimmten Mindestetandhöhe der Brems-
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flüssigkeit in dem Behälter anzeigt. Der Hauptteil 58 des Fühlers 56 besteht gewöhnlich aus Kunststoff und hat ein erstes Ende 60, das mit einem Gewindeansatz 62 versehen ist, welcher durch den nach oben gewölbten Mittelabschnitt 46 des Deckels 42 ragt. Ein Flansch 64 des Fühlers verspannt den inneren Rand 54 der Membran 52 im Bereich der Öffnung 48 mit dem gewölbten Mittelabschnitt 46 des Deckels, wenn eine Mutter 68 fest auf den Gewindeansatz 62 aufgeschraubt wird. Ein langgestreckter Abschnitt 70 des Fühlers ragt von dem Flansch 64 aus nach unten in den Behälter hinein und ist mit einem Hohlraum 72 versehen, der sich gemäß Fig. 2 vom offenen oberen Ende 60 aus nach unten bis zu einer Bodenfläche 74 erstreckt, die dem unteren Ende 75 des Fühlers benachbart ist. In dem Hohlraum 72 ist mit Hilfe eines Epoxidfüllstoffs od.dgl. ein magnetisch betätigbares elektrisches Schaltelement 76 festgelegt, das durch Drahtleitungen 78 auf bekannte Weise mit einer außerhalb des Fühlers 56 angeordneten, nicht dargestellten Warneinrichtung verbunden ist. Auf das offene obere Ende 60 des Fühlers 56 ist eine Dichtungsmanschette 80 aufgesetzt. Gemäß Fig. 2 ist ein ringförmiger Schwimmer 82 aus Kunststoff od.dgl. vorhanden, der eine durchgehende Öffnung 84 hat und auf dem langgestreckten Abschnitt 70 des Fühlers 56 gleitend geführt ist. In den Schwimmer 82 sind magnetische Elemente 66 eingebettet, die das Schaltelement 76 betätigen, wenn sie in dessen Nähe kommen, so daß eine vorbestimmte Mindestetandhöhe der Bremsflüssigkeit in dem Behälter angezeigt wird.
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Gemäß der Erfindung weist der Fühler 56 nahe seinem oberen Ende 60 auf der Außenseite eine erste Ringnut 86 und nahe seinem unteren Ende 75 eine zweite Ringnut 88 auf. Ferner ist eine vorzugsweise aus Federstahl hergestellte Schraubenfeder 90 von im wesentlichen gleichmäßigem Durchmesser vorhanden, die sich von ihrem von der Ringnut 86 aufgenommenen oberen Ende 92 aus nach unten erstreckt, deren Durchmesser im Bereich des unteren Endes 94 abnimmt, und deren unteres Ende von der Ringnut 88 aufgenommen ist. Der Durchmesser und die Länge der Feder 90 sind so gewählt, daß sich der Schwimmer 82 ungehindert über den größten Teil der Länge des Abschnitts 70 des Fühlers 56 bewegen kann, bis er schließlich in Fluchtung mit dem Schaltelement 76 kommt; gemäß Fig. 2, 3 und 4 wird somit der Schwimmer 82 so geführt, daß er nicht in Berührung mit der Membran 52 kommen kann.
Fig. 3 zeigt in einer vereinfachten Darstellung einen Teil des Behältergehäuses 14, in dem sich die Membran 52 nach unten ausgedehnt hat, um den Raum einzunehmen, der vorher von einem von dem Behälter abgegebenen Teil der Bremsflüssigkeit 40 eingenommen wurde. Gemäß Fig«, 3 hat sich der Schwimmer 82 entsprechend der Verringerung der Standhöhe der Bremsflüssigkeit nach unten bewegt.
Fig. 4 zeigt in einem vereinfachten Schnitt einen Teil des Behältergehäuses 14 mit der noch weiter nach unten ausgedehnten Membran 52. Da jedoch ein Teil des Raums in dem Behälter-
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gehäuse 14 von dem Fühler 56 eingenommen wird, kann die Membran nicht den gesamten Raum ausfüllen, der von der aus dem Behälter entweichenden Bremsflüssigkeit freigemacht wird. Daher kann ein weiteres Absinken des Spiegels der Bremsflüssigkeit 40 ohne eine entsprechende weitere Ausdehnung der Membran 52 dazu führen, daß in dem Behälter ein unerwünschter Unterdruck entsteht. Natürlich könnte man die Membran entsprechend abändern, um das Entstehen eines solchen Unterdrucks zu verhindern. Da jedoch die Membran 52 gemäß der Erfindung mit dem Schlitz 96 nach Fig. 5 versehen ist, kann die Abdichtungswirkung der Membran unter den genannten Bedingungen aufgehoben werden, sobald die Membran versucht, sich entsprechend dem absinkenden Flüssigkeitsspiegel nach unten auszudehnen. Unter den genannten Bedingungen kann sich in dem die Bremsflüssigkeit enthaltenden Teil des Behälters ein Unterdruck ausbilden, während in dem Luft enthaltenden Teil weiterhin im wesentlichen der Druck der Atmosphäre herrscht. Somit kann an der Membran 52 ein Druckunterschied auftreten, der ausreicht, um den Schlitz 96 zu veranlassen, sich zu öffnen, damit Luft aus dem Luft enthaltenden Teil des Behälters in den die Bremsflüssigkeit enthaltenden Teil eintreten kann.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit einem Behältergehäuse 14a, zu dem ein vorzugsweise aus Gußeisen oder dgl, hergestellter Hauptteil 26a gehört, dessen Seitenwände 27a ringförmig sein oder eine beliebige andere geometrische Form haben können. Das obere Ende 28a des Hauptteils 26a hat
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einen Rand 30a, der eine öffnung umgibt, während das untere Ende 32a in einen Boden 34a übergeht, der eine Nachfüllöffnung 36a und eine weitere öffnung 38a zum Herstellen einer Strömungsverbindung zwischen der Bremsflüssigkeit 40a und dem in Fig. 6 nicht dargestellten Hauptzylinder 12 aufweist.
Der auf dem Hauptteil 26a angeordnete Deckel 42a besteht vorzugsweise aus Stahl und weist einen Flanschabschnitt 44a und einen nach oben gewölbten Mittelabschnitt 46a auf. Der Flanschabschnitt 44a wird auf bekannte Weise in Anlage am oberen Ende 28a des Hauptteils 26a des Behälters gehalten. Der Deckel 42a kann mit einer Belüftungsöffnung 50a versehen sein, die den Behälter mit der Atmosphäre verbindet.
Die Membran 52a besteht vorzugsweise aus Gummi oder einem elastischen Kunststoff. Sie ist mit ihrem äußeren Rand 53a zwischen dem Deckel 42a und dem Hauptteil 26a angeordnet und mit abdichtender Wirkung zwischen dem oberen Ende 28a des Behälters und dem Flansch 44a des Deckels eingespannt. Gemäß Fig. 6 hat die Membran 52a eine gewellte Form, so daß sie sich auf bekannte Weise nach unten in den Hauptteil 26a des Behälters hinein ausdehnen kann.
Gemäß der Erfindung ist die Membran 52a nahe ihrem zwischen dem Flansch 44a des Deckels 42a und dem oberen Ende 28a des Hauptteils 26a eingespannten Abschnitt innerhalb des Behälters 14a mit einem Schlitz 96a versehen, der normalerweise durch
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die natürliche Elastizität des Membranmaterials geschlossen gehalten wird, sich jedoch öffnen kann, wenn an der Membran ein erheblicher Druckunterschied auftritt.
Fig. 7 zeigt in vereinfachter Darstellung einen Teil des Behälters 14a mit der vollständig nach unten durchgebogenen Membran 52a. In bestimmten Fällen, z.B. wenn die Anzahl der unterzubringenden Wellungen der Membran begrenzt ist, da in dem Behälter nicht genügend Raum zur Verfügung steht, oder wenn andere Gründe vorliegen, kann die Membran 52a möglicherweise nicht den gesamten Raum ausfüllen, der von der aus dem Behälter entweichenden Bremsflüssigkeit freigemacht wird. Daher könnte ein weiterer Rückgang der Standhöhe der Bremsflüssigkeit 40a ohne eine entsprechende weitere Ausdehnung der Membran zum Entstehen eines unerwünschten Unterdrucks in dem die Bremsflüssigkeit enthaltenden Teil des Behälters führen. Natürlich könnte man, wie oben erwähnt, die Membran entsprechend abändern, doch ermöglicht es das Vorhandensein des Schlitzes 96a bei der Membran 52a, die Abdichtungswirkung der Membran unter den genannten Bedingungen zu beseitigen, wenn die Membran versucht, sich beim weiteren Absinken des Flüssigkeitsspiegels weiter nach unten auszudehnen. Unter den genannten Bedingungen kann sich in dem die Bremsflüssigkeit enthaltenden Teil des Behälters ein Unterdruck ausbilden, jährend in dem Luft enthaltenden Teil des Behälters weiterhin im wesentlichen der Druck der Atmosphäre herrscht· Daher kann an der Membran 52a ein Druckunterschied auftreten, der ausreicht,
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um den Spalt 96a zu veranlassen, sich zu öffnen, damit Luft aus dem Luft enthaltenden Behälterteil in den die Bremsflüssigkeit enthaltenden Behälterteil übertreten kann.
Beim Betrieb der Bremsanlage verringert sich die Standhöhe der Bremsflüssigkeit in dem Behälter allmählich, wenn die Bremsanlage weitere Mengen an Bremsflüssigkeit aufnimmt, da sich z.B. die Bremsbacken oder Bremsklötze abgenutzt haben. Hierbei dehnt sich die Membran 52a entsprechend dem Absinken der Standhöhe der Bremsflüssigkeit allmählich nach unten, aus, um den Raum auszufüllen, der von der entweichenden Bremsflüssigkeit freigemacht wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 führt ein Absinken des Flüssigkeitsspiegels dazu, daß sich der Schwimmer 82 gegenüber dem langgestreckten Abschnitt 70 des Fühlers 56 entsprechend nach unten bewegt. Da der Schwimmer in der beschriebenen Weise geführt wird, kann er sich längs des Abschnitts 70 nach unten bewegen, ohne in Berührung mit der sich nach unten ausdehnenden Membran 52 zu kommen.
Sobald sich die Membran vollständig nach unten in den Behälter hinein ausgedehnt hat, wird das Entstehen eines unerwünschten Druckunterschiedes an der Membrandadurch verhindert, daß es die Elastizität des Membranmaterials dem Schlitz 96 ermöglicht, sich zu öffnen, so daß· atmosphärische Luft aus dem Luft enthaltenden Teil des Behälters in den die Bremsflüssig-
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keit enthaltenden Teil übertreten kann. Sobald sich der Druckunterschied an der Membran hinreichend verringert, bewirkt die Elastizität des Membranmaterials, daß sich der Schlitz 96 wieder schließt.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung sind durch die Erfindung Bremsflüssigkeitsbehälter geschaffen worden, bei denen das Entstehen eines unerwünschten Unterdrucks verhindert wird, und bei denen zwischen der Bremsflüssigkeit, dem Standhöhenfühler und der Membran eine solche Beziehung besteht, daß die Bewegungen des Schwimmers nicht behindert werden.
Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.
Ansprüche:
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4*
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Claims (4)

1A-3723 ANSPRÜCHE
ρ J Bremsflüssigkeitsbehälter mit einem Bremsflüssigkeit enthaltenden Hauptteil, einem auf dem Hauptteil angeordneten Deckel und einer zwischen dem Hauptteil und dem Deckel eingespannten elastischen Membran, dadurch gekennzeich net, daß die Membran (52) einen dichten Abschluß zwischen einem Bremsflüssigkeit (40) und Luft enthaltenden Bereich und einem nur Luft enthaltenden Bereich bildet, solange an der Membran kein Luftdruckunterschied vorhanden ist, und daß die Membran einen sich nach Bedarf öffnenden Schlitz (96) aufweist, der Luft in den die Bremsflüssigkeit enthaltenden Bereich eintreten läßt, wenn der Druck in diesem Bereich um einen vorbestimmten Betrag niedriger ist als der Druck in dem nur Luft enthaltenden Bereich.
2. Bremsflüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (52) geeignet ist, sich in Abhängigkeit vom Rückgang der Standhöhe der Bremsflüssigkeit (40) in dem Behälter nach unten zu bewegen bzw. auszudehnen.
3, Bremsflüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Behälter ein Flüssigkeitsstandhöhenfühler (56) befindet, der in den Behälter
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hineinragt und einen beweglichen Schwimmer (82) aufweist, und daß der bewegliche Schwimmer von einem ortsfesten Käfig (90) umgeben ist, der eine Behinderung der Bewegung des beweglichen Schwimmers durch die Membran verhindert.
4. Bremsflüssigkeitsbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (90) als Schraubenfeder ausgebildet ist.
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