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Ventilanordnung
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Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, insbesondere für Ausgleichsbenälter
von hydraulischen Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einer in einem Einfüllstutzen
des Ausgleichs behälters eingehängten, einen Schwimmer umyebenden und mit einer
Drosselbohrung ausgebildeten Schwimmerkammer, die an ihrem in die Flüssigkeit eingetauchten
unteren Ende eine Öffnung aufweist, die von einer ersten Scheibe aufgrund ihres
Eigengewichts verschließbar ist.
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Bei einer bekannten Ventilanordnung dieser Art (DE-PS 3016434) wird
das Rückschlagventil am Boden der Schwimmerkammer von einer aus Metall hergestellten
Scheibe mit einer Drosselbohrung gebildet, die an der an der Öffnung der Schwimmer
kammer ausgebildeten Dichtfläche dichtend aufliegt.
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Beim Herausnehmen der Schwimmerkammer aus dem gefüllten Ausgleichshehålter
ist die Schwimmerkammer noch mit E'lüssigkeit gefüllt, da ein Öffnen des Rückschlagventils,
d. h. ein Abheben der Scheibe vom Dichtsitz, nicht erfolgt. Es kann daher die Flüssigkeit
nur sehr langsam über die Drosselbohrung aus der Schwimmerkammer heraus fließen,
so daß eine verhältnismäßig lange Zeit verstreicht, bis die Schwimmerkammer leergelaufen
ist und dann endlich aus dem Ausgleichsbehälter entnommen werden kann, Aufgabe der
Erfindung ist es daher, eine Ventilanordnung der
eingangs genannten
Art derart zu verbessern, daß auch beim Herausnehmen der Schwimmerkammer ein beschleunigtes
Auslaufen der Flüssigkeit aus der Schwimmer kammer erreicht wird, wobei ein schnelles
Eintauchen der die Schwimmerkammer bildenden Bauteile in den gefüllten Ausgleichsbehälter
wie bisher möglich sein soll, ohne daß hierbei Bremsflüssigkeit aus dem Ausgleichsbehälter
läuft und wobei wie bisher während des Betriebs bei intakter Bremsanlage die Schwimmerkammer
nur über die Drosselbohrung geöffnet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste Scheibe
im Bereich der Öffnung einen Durchgang aufweist, daß der Durchgang in Richtung der
Schwimmerkammer von einer zweiten Scheibe verschließbar ist und daß das spezifische
Gewicht der zweiten Scheibe kleiner ist als das der Flüssigkeit.
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Durch das geringere spezifische Gewicht der zweiten Scheibe erfährt
diese einen Auftrieb in der Flüssigkeit und liegt dadurch an der Unterseite der
ersten Scheibe dichtend an und verschließt den Durchgang an der ersten Scheibe.
Der Auftrieb der zweiten Scheibe ist so bemessen, daß ein Abheben der ersten Scheibe
vom Dichtsitz der Öffnung der Schwimmerkammer nicht erfolgt, so daß bei einwirkenden
Erschütterungen auf den Ausgleichsbehälter eine gute Drosselwirkung erreicht wird,
so daß ein Auf- und Abtanzen des Schwimmers verhindert wird und dadurch Fehlanzeigen
an der Füllstandswarneinrichtung vermieden werden.
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Beim Herausnehmen der Schwimmerkammer hebt infolge der Krafteinwirkung
der in der Schwimmerkammer vorhandenen Flüssigkeit die zweite Scheibe von der ersten
Scheibe ab und es fließt
die Flüssigkeit aus der Schwimmerkammer
über den Durchgang und zwischen den beiden Scheiben vorbei in den Ausgleichsbehälter.
Beim Einsetzen der Schwimmerkammer hebt infolge der zu verdrängenden Flüssigkeit
die zweite Scheibe vom Dichtsitz der Öffnung ab, so daß die Flüssigkeit zügig in
die Schwimmerkammer einströmen kann.
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Zur Fesselung der beiden Scheiben untereinander und zum Gehäuse der
Schwimruerkammer hin, ist es vorteilhaft, daß die beiden Scheiben miteinander verbunden
und in axialer Richtung begrenzt verschiebbar sind und daß jede Scheibe in ihrer
Schließrichtung mit der Schwimmerkammer einen gehäusefesten Anschlag bildet. Beim
Ilerausfließen der Flüssigkeit aus der Schwimmerkairmer liegt die erste Scheibe
am Dichtsitz der Öffnung an und verhindert somit ein Herausfallen der zweiten Scheibe.
Beim Einströmen der Flüssigkeit in die Schwimmerkammer schlägt die zweite Scheibe
an der äußeren Wandung der Öffnung der Schwimlnerkammer an und begrenzt hierdurch
gleichzeitig die Bewegung der zweiten Scheibe.
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Eine besonders einfache Ausgestaltung der Ventilanordnung wird dadurch
erreichte daß an der zweiten Scheibe zu beiden Seiten Halteorgane mit Anlageflächen
ausgebildet sind, von denen die an die Schwimmerkammer angrenzenden Halteorgane
den Durchgang der ersten Scheibe hintergreifen und von denen die auf der anderen
ete der zweiten Scheibe ausgebildeten Halteorgane die Öffnung der Schwimmerkammer
hintergreifen. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme können besonders einfach herzustellende
Scheiben verwendet werden, die leicht in die Öffnung der Schwimmerkammer zu montieren
sind und stets eine ortsfeste Lage garantieren
Eine besonders kostengünstige
Herstellung und einfache Montage der zweiten Scheibe wird dadurch erreicht, daß
die zweite Scheibe ein einstückiges Formteil ist und daß die an die Schwimmerkammer
angrenzenden Halteorgane radial nach innen federnd verformbar sind. Die zweite Scheibe
kann beispielsweise ein aus Kunststoff hergestelltes Spritzteil sein, bei dem eine
federnde Eigenschaft der Halteorgane leicht durch QuerschnittsveränderUngen herstellbar
ist, so daß mittels des Schnappverschlusses eine formschlüssige Verbindung beider
Scheiben entsteht.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird
im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 Längsschnitt durch die Schwimmerkammer mit der erfindungsgemäßen
Ventilanordnung, die in der Stellung dargestellt ist, die sich einstellt, wenn die
Schwimmerkammer aus dem Ausgleichsbehälter herausgenommen ist; Fig. 2 Teillängsschnitt
durch die Schwimmerkammer im Bereich der erfindungsgemäßen Ventilanordnung, bei
der die Stellung dargestellt ist, die sich ergibt, wenn die Schwimmer kammer in
den Ausgleichsbehälter eingetaucht wird, und Fig. 3 Teillängsschnitt durch die Schwimmerkammer
im Bereich der erfindungsgemäßen Ventilanordnung, bei der die Stellung dargestellt
ist, die sich nach dem Einsetzen der Schwimmerkammer in den
gefüllten
Ausgleichsbehälter ergibt.
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Die Schwimmerkammer 1 besteht aus einem in einen Schraubverschluß
2 von unten eingehängten Rohrkörper 3 und aus einem mit dem Schraubverschluß 2 einteilig
ausgebildeten, von oben in den Rohrkörper 3 hineinragenden, sackartig ausgeformten,
hohlen Schwimmerführungsteil 4, das von einem Schwimmer 5 mit Magnet 6 konzentrisch
umgeben ist und das in seinem Hohlraum einen vom Magnet 6 betätigbaren Schalter
7 aufweist, der über die elektrischen Anschlüsse 8, 9 und den Kontaktfahnen 10,
11 mit dem oberen Ende der Schwimmerkammer 1 verbunden ist. Die elektrischen Anschlüsse
8, 9 verlaufen in der Zeichnung senkrecht nach oben in einen Deckel 12, in dem sie
mit den horizontal verlaufenden, aus dem Deckel 12 herausragenden Kontaktfahnen
10, 11 verbunden sind. Ein am unteren Ende des Rohrkörpers 3 befestigter Sicherungsring
13 begrenzt den Weg des Schwimmers 5 und des Magnetes 6 in der Zeichnung nach unten.
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Am Boden 14 der Schwimmerkammer 1 ist eine kreisförmige Öffnung 15
ausgebildet, an deren Rand am Boden ein in die Schwimmerkammer 1 hineinragender
Ringbund 16 aufgesetzt ist.
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An der Stirnfläche 17 des Ringbundes 16 liegt die erste Scheibe 18
dichtend auf In der Zeichnung unterhalb der Scheibe 18 ist radial innerhalb der
Öffnung 15 die zweite Scheibe 19 ausgebildet, die über an die zweite Scheibe 19
angespritzte Haltearme 20, 21 mit der ersten Scheibe 18 formschlüssig verbunden
ist Die Haltearme 20, 21 durchdringen hierbei den kreisförmigen Durchgang 22 der
ersten Scheibe 18 und liegen mit ihren radial nach außen gerichteten Enden an der
schwimmerkammerseitigen Stirnfläche 23 der ersten Scheibe 18 an. In der dargestellten
Lage sorgen die Haltearme
20, 21 für einen bestimmten Abstand zwischen
der ersten und zweiten Scheibe 18 und 19. Dieser Abstand ist so bemessen, daß der
hierdurch bestimmte zylindrische Austrittsquerschnitt ein schnelles Ausströmen der
Flüssigkeit aus der Schwimmerkammer 1 gestattet. Zu diesem Zweck ragen deshalb nur
einzelne Haltearme 20, 21 über die zweite Scheibe 19.
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Auf der in der Zeichnung unteren Stirnfläche 25 der zweiten Scheibe
19 ragen zunächst nach unten, dann radial nach außen verlaufende Haltearme 26, 27
hervor,die bei Aufwärtsbewegung der zweiten Scheibe 19 eine Hubbegrenzung durch
Anschlag am Boden 14 der Schwimmer kammer 1 bilden. Der Abstand der Anschlagflächen
29, 30 zum Boden 14 ist so bemessen, daß beim Abheben der ersten Scheibe 18 durch
die zweite Scheibe 19, das während des Eintauchvorgangs der Schwimmerkammer 1 in
den Ausgleichsbehälter entsteht, der sich bildende Abstand zwischen der Stirnfläche
17 und der Stirnfläche 33 der ersten Scheibe 18 so groß ist, daß ein genügend schnelles
Einströmen der Flüssigkeit in die Schwimmerkamer 1 gewährleistet ist. Da beim Einströmen
der Flüssigkeit in die Schwimmer kammer 1 auch der von der zweiten Scheibe 19 und
der Öffnung 15 gebildete Kreisringquerschnitt die Durchlaßmenge bestimmt, so sind
diese entsprechend aufeinander abgestimmt. Damit die Flüssigkeit auch hier ungehindert
an den beiden Scheiben 18, 19 vorbeiströmen kann, sind nur jeweils zwei bis drei
Haltearme 26, 27 an der zweiten Scheibe 19 ausgebildet:.
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Inmitten der zweiten Scheibe 19 ist die die Schwimmerkammer 1 mit
dem Ausgleichsbehälter verbindende Schnüffellochbohrung 31 ausgebildet, die ein
ständiges Angleichen der Füllstandshöhe von Schwimmerkammer 1 und Ausgleichsbehälter
gewährleistet.
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In den Fig. 2 und 3 wurden, entsprechend Fig. 1 für gleiche Teile
gleiche Positionsnummern verwendet. Da die Ventilanordnungen gemäß den Fig. 2 und
3 sich gegenüber der Ventilanordnung gesäß Fig. 1 nur in ihrer Ventilstellung unterscheiden,
so werden nur noch diese Unterscheidungsmerkmale beschrieben.
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In Fig. 2 bewegen sich beim Eintauchen der Schwimmerkammer 1 in einen
mit Flüssigkeit gefüllten Ausgleichsbehälter die Scheiben 18, 19 in der Zeichnung
nach oben. Der Anhebevorgang der Scheiben 18, 19 wird durch den Flüssigkeitswiderstand
erreicht, den die Flüssigkeit auf die beim Eintauchen sinkenden Scheiben 18, 19
ausübt. Bei diesem Vorgang hebt die erste Scheibe 18 von der Stirnfläche 17 des
Dichtsitzes ab, so daß entsprechend der Pfeilführung 32 die Flüssigkeit in das Innere
der Schwimmerkammer 1 einströmen kann.
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Sobald der Einströmvorgang beendet ist, d. h. die Füllstandshöhe der
Schwimmerkammer hat annähernd die Füllstandshöhe des Ausgleichsbehälters erreicht,
sinkt die erste Scheibe 18 aufgrund ihres größeren spezifischen Gewichtes gegenüber
der Flüssigkeit solange, bis sie gemäß Fig. 3 auf der Stirnfläche 17 des Dichtsitzes
aufliegt. Bei diesem Sinkvorgang wird durch die erste Scheibe 18 die zweite Scheibe
19 nach unten gedrückt. Aufgrund des kleineren spezifischen Gewichts der zweiten
Scheibe 19 gegenüber der Flüssigkeit liegt die zweite Scheibe 19 im eingetauchten
Zustand stets an der unteren Stirnfläche 33 der ersten Scheibe 18 an. Der Auftrieb
der zweiten Scheibe 19 und das entgegenstehende Gewicht der Scheibe 18 sind so bemessen,
daß bei einwirkenden Erschütterungen auf: den Ausgleichsbehälter die daraus resultierende
Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeit nicht ausreicht, eine Veränderung der Ventilanordnung gemäß der
in Fig. 3 dargestellen Position zu bewirken. Die von den beiden Scheiben 18, 19
gebildete Anlagefläche 34 stellt somit den einen Dichtsitz und die Anlagefläche
zwischen der Stirnfläche 17 und der ersten Scheibe 18 den zweiten Dichtsitz dar,
so daß bei einwirkenden Erschütterungen weder ein schnelles Ein- der Ausströmen
der Flüssigkeit in bzw. aus der Schwimmerkammer 1 erfolgen kann, wodurch ein Auf-
und Abtanzen des Schwimmers 5 verhindert wird und dadurch Fehlwarnungen vermieden
werden.
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