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Herstellverfahren für einen Ausgleichsbehälter
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Die Erfindung betrifft ein Herstellverfahren für einen Ausgleichsbehälter,
-insbesondere für ein hydraulisches Betätigunyssystem von Kraftfahrzeugen, mit einem
Schwimmer, mit dem eine im Stromkreis einer elektrischen Warneinrichtung liegende
Schaltvorrichtung betätigbar ist, wenn der Flüssigkeitsstand im Ausgleichsbehälter
eine vorbestimmte Höhe erlangt.
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Ein derartiger Ausgleichshehälter ist bereits durch die US-PS 4,107,494
bekannt. Dieser Asgleichsbehälter weist eine an einem Deckel befestigte und in Bremsflüssigkeit
eingetauchte, im wesentlichen stabförmige Schaltvorrichtung auf, die von einem Schwimmer
umgeben ist. Der elektrische Schalter der Schaltvorrichtung besteht aus einem Reed-Kontakt,
der durch die Magnetkraft eines an dem Schwimmer befestigten Ringmagneten betatigbar
ist. Das Gehäuse der Schaltvorrichtung schlägt mit einem am Gehäuse ausgebildeten
Ringbund an der Unterseite des Deckels an, während das mit einem Gewinde versehene
Ende des Gehäuses den Deckel nach außen durchdringt und dort über eine Mutter mit
den Deckel verschraubt ist, so daß die Schaltvorrichtung ortsfest mit dem Deckel
verbunden ist.
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Sowohl der Schwimmer infolge unterschiedlichen spezifischen Gewicht
als auch der Magnet infolge unterschiedlicher Feldstärke als auch die Schaltvorrichtung
infolge unvermeidbarer Herstellungstoleranzen haben den Nachteil, daß bei einer
FnktionsrpriiEunca mehrerer
Ausgleichsbehälter aufgrund dieser l'c)leranz.en
der Schaltpunkt einmal bei einem viel höheren und das andere Mal bei einem viel
niedrigeren Flü.ssigkeitsstanu erfolgt.
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Um diese Fehlerquellen auszuschalten, müssen, wenn die minimale Flüssigkeitsmencge
nicht unterschritten werden soll, der Ausgleichsbehälter größer und die Schaltvorrichtung
in ihrer axialen Baulänge länger dimensioniert sein. Dies hat zur Folge, daß der
Ausgleichsbehälter größer und länger baut, so daß ex oft mit dem im Motorraum vorgesehenen
oft sehr begrenzten Einbauraum nicht auskommt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Herstellverfahren
für einen Ausgleichsbehälter zu schaffen, bei dem jeder nach diesem Ierstellverfahren
hergestellte Ausgleichsbehälter unabhängig von Herstellungstoleranzen stets bei
genau gleicher Füllstandshöhe ein Warnsignal sicher und zuverlässig abgibt. Gleichzeitig
soll während dieses Herstellverfahrens ohne zusätzlichen Arbeitsgang eine Funktionsüberprüfung
des Anzeigesystems möglich sein.
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Diese Aufgabe wid erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Zusammenbau
der Schaltvorrichtung und des Ausgleichsbehälters der Schwimmer in eine vorgegebene
Position gebracht wird und daß die Schaltvorrichtung relativ zum Schwimmer solange
verschoben wird, bis in der Schaltvorrichtung ein Kontakt ausgelöst wird, wodurch
die Vorschubbewegung der Schaltvorrichtung unterbrechen wird und daß anschließend
eine Fixierung des Ausgleichsbehälters
mit der Schaltvorrichtung
vorgenommen wird. Mit dem erfindunysgemäßen Herstellverfahren ist es möglich, daß
unabhAngig von Maßabweichungen der Schaltpunkt der Schaltvorrichtung exakt eingestellt
und hierdurch die Höhe des Ausgleichsbehälters bei gleichem Volumenbedarf verringert
werden kann.
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Es ist erfindungsgemäß vorteilhaft, daß die Schalteinrichtung aus
einem Reed-Schalter besteht, der von einem am Schwimmer befestigten Magnet betätigbar
ist und der über aus dem Ausgleichsbehälter herausragenden Kontaktfahnen mit einer
Steuervorrichtung verbunden ist.
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Die Schaltpunkte verschiedener durch Magnetkraft betätigbarer Reed-Schalter
liegen aufgrund der unterschiedlichen Magnetkraft und der großeren Hysterese der
Reed-Schalter sehr weit verstreut auseinander, so daß sich gerade bei einer derartigen
Anordnung das erfindungsgemäße Herstellverfahren besonders eignet.
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Es gibt Ausgleichsbehälter bei denen mehrere Schaltvorrichtungen mit
verschiedenen elektrischen Warneinrichtungen benötigt werden, wie dies beispielweise
bei Fahrzeugen mit einer hydraulischen Bremsanlage und einer zusatzlichen hydraulischen
Hilfskraftanlage der Fall ist. Bei derartigen Anordnungen wird also eine Schaltvorxichtullg
für den Flüssigkeitsstand der hydraulischen Bremanlage und eine Schaltvorrichtung,
die bei Unterschreiten eines minimalen FXussigkeitsstandes die elektrische Verbindung
zu einer mit dem Ausgleichsbehälter verbundenen Hydraulikpumpe unterbricht, benötigt.
Hierbei ist es erfindungsgemaß vorteilhaft, daß mehrere Schal-vorríchtulqen im
Ausgleichsbehälter
angeordnet sind, die unabhängig voneinander einstellbar sind. Auf diese einfache
Weise ist es möglich, in einem Arbeitsgang verschiedene Schaltpunkte an den Schaltvorrichtungen
einzustellen.
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Eine Vorrichtung zur Ausführung des Herstellverfahrens besteht darin,
daß die Vorrichtung aus einem auf eine vorgegebene Höhe im Ausgleichsbehälter einstellbaren
ersten Stempel besteht, um den Schwimmer zu halten, daß die Schaltvorrichtung von
einem gegenüber dem ersten Stempel angeordneten, von außen auf den Ausgleichsbehälter
einwirkenden, zweiten Stempel gehalten wird, daß eine Einrichtung vorgesehen ist,
um die Vorschubbewegung zu stoppen, sobald der Schwimmer einen Kontakt in der Schaltvorrichtung
auslöst, und mit einer Befestigungsanordnung zur Fixierung der Schaltvorrichtung
am Ausgleichsbehälter.
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Durch diese Vorrichtung wird erreicht, daß das Einstellen des Schaltpunktes
auf eine vorgegebene Füllstandshöhe mit Hilfe einer hierfür speziell eingerichteten
Maschine völlig automatisch erfolgt und daß dieser Vorgang in sehr kurzer Zeit ausgeführt
wird. Weiterhin ist die Genauigkeit der Einstellung über eine große Anzahl der nach
diesem Verfahren hergestellten Ausgleichsbehältern äußerst konstant, so daß nur
in großen Zeitabstände eine Kontrolle vorgenommen werden muß.
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Es ist vorteilhaft, daß die Befestigungsanordnung aus seitlich an
der Schaltvorrichtung angreifenden Scher- oder Drückstempeln besteht. Die Scher-
oder
Drückstempel verformen hierbei die Oberfläche des Ausgleichsbehälters,
so daß diese Verformungen Vertiefungen an entsprechender Stelle in der Schaltvorrichtuny
hervorrufen, wodurch eine formschlüssige Verbindung entsteht. Da Ausgleichsbehälter
vorwiegend aus Kunststoff hergestellt werden, wird eine Fixierung der Schaltvorrichtung
am Ausgleichsbehälter besonders einfach durch Heizstempel erreicht. Hierdurch entsteht
eine punkt- bzw. ringförmige Verschweißung der Bauteile. Mit den Heizstempeln können
gleichzeitig Kontroll-Nummern in die Oberfläche des Ausgleichsbehälters eingebracht
werden.
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Damit eine Beeinflussung des ersten Stempel auf die Reed-Kontakte
nicht erfolgt, ist erfindungsgemäß vor4esehen, daß der erste Stempel aus nichtmagnetisierbarem
Werkstoff besteht.
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Damit der Ausgleichsbehälter besonders gut zugänglich ist, erfolgt
die Montage der Schaltvorrichtung an einer Hälfte des Ausgleichsbehälters.
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Das Einstellen mehrer Schalter in voneinander unabhängigen Höhen wird
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an dem zweiten Stempel. mehrere volleinader
getrennte Schaltvorrichtungen ausgebildet sind, deren Schalter verschiedene Abstände
zum Schwimmer haben.
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Damit der Schwimmer stets die gleicne, einem vorgegebenen Füllstand
entsprechende Position erhält, ist am ,usgleic}lshehälter ein Anschlag für den ersten
Stempel vorgesehen. Der erste Steipl bewegt hierbei den
Schwimmer
soweit in den Ausgleichsbehälter hinein, bis der erste Stempel gegen den Anschlag
fährt und durch eine Kontakteinrichtung zum Stillstand gebracht wird.
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Es ist vorteilhaft, daß der zweite Stempel in mehrere Stempel unterteilt
ist, die unabhängig voneinander verschiebbar sind und die jeweils eine Schaltvorrichtung
tragen. Hierdurch ist es möglich, daß mehrere Reed-Schalter in einem Ausgleichsbehälter
in verschiedenen Höhen fixiert werden können, die bei verschiedenen Füllstandshöhen
ein Warnsignal abgeben.
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Um den Ausschuß beim Herstellen der Ausgleichsbehälter möglichst gering
zu halten, ist vorgesehen, daß die Kontakt fahnen zusätzlich mit einer Prüfeinrichtung
versehen sind, die eine formschlüssige Verbindung der Schaltvorrichtung mit dem
AuCJgleicj'sbehälter nicht erteilt, wenn eine Fehler an der Schaltvorrichtung durch
die Prüfeinrichtung festgestellt wird.
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Ein einziges Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
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Die in der einzigen Figur dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen
aus einem ersten Stempel 1, der von einer in der Zeichnung nicht dargestellten hydraulischen
Antriebsvorrictung entlang seiner Mittelachse 2 betätigbar ist. An der Stirnfläche
3 am oberen Ende des ersten Stempels 1 liegt der Schwimmer 4
auf;
der eine zentrale Durchgangsbohrung 5 mit an beiden Enden befstigten, ringförmigen
Magneten 6,7 aufweist.
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Der Magnet ist über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Greifvorrichtung,
die nach Beendigung des Einstellvorganges lösbar ist, mit dem ersten Stempel 1 verbunden.
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Die Durchgangsbohrung 5 wird von einer rohrfömigen Hülse 8 durchdrungen,
die an ihrem in der Zeichnung unteren Ende geschlossen und an ihrem oberen Ende
offen ist. Das obere Ende der Hülse 8 ist mit dem Oberteil 9 des Ausgleichsbehälters
10 formschlüssig verbunden. Die Öffnung 11 der topfförmigen Hälfte des Ausgleichsbehälters
10 weist in der Zeichnung nach unten und begrenzt die Hülse 8 und den Schwimmer
4 vollständig und den ersten Stempel 1 nur teilweise. Der erste Stempel 1 hat eine
von der .Stirnfläche 3 in der Zeichnung nach unten verlaufende Sacklochbohrung 12,
die beim Verschieben des ersten Stelapels 1 nach oben zur Aufnahme der Hülse 8 dient.
An der Hülse 8 ist ein Sicherungsring 35 befestigt, der den Schwimmer 4 gegen Herausfallen
sichert und ein Schalten durch den Magneten 7 verhindert.
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Der Augleichsbehälter 10 weist am rgande seiner Öffnung 11 einen radial
nach außen verlaufenden Ringbund 13 auf, der zum Verbinden des in der Zeichnung
nicht dargestellten Unterteils des Ausgleichsbehälters 10 dient. An der radial äußeren
Wandfläche 14 des Oberteils 9 sind Anschläge 15 befestigt, die zur Auf tage des
Ausgleichsbehälters 10 an dem den ersten Stempel 1 führenden Gehäuse 16 dienen.
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Von der Oberseite 17 des Oberteils 9 ragt über die Einführöfçnung
18 der Hülse 8 ein mit Reed-Kontakten 19,20 versehener Kontakttäyer 21 in das Innere
der Hülse 8 hinein. Der Kontaktträger 21 ist in der Zeichnung scheibenförmig ausgebildet.
Er kann aber auch jede andere beliebige Form annehmen, wobei jedoch vorausgesetzt
sein muß, daß er noch in die Hülse 8 einsetzbar und mit dem Ausgleichsbehälter 10
verbindbar ist.
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Die aus dem Ausgleichsbehälter 10 nach oben herausragenden Strompfade
22,23, die mit dem Reed-Schalter 20 verbunden sind und die Strompfade 24,25, die
mit dem Reed-,Schalter 19 verbunden sind, sind an je einen in der Zeichnung nicht
dargestellten Stromverbraucher beispielsweise einer Glühbirne oder einer elektrohydraulischen
Pumpe oder ähnlichen Einrichtung angeschlossen. Die Strompfade 22,23 und 24,25 sind
weiterhin an eine in der Zeichnung nicht dargestellte Energiequelle zum Zwecke der
Stromversorgung angeschlossen.
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Der Kontaktträger 21, die Reed-Schalter 19,20 und die Strompfade 22,23
und 24,25 bilden die Schaltvorrichtung 26. Die Schaltvorrichtung 26 ist über eine
in der Zeichnung nicht dargestellte Klemmvorrichtung mit einem zweiten Stempel 27
verbunden, der über eine in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellte hydraulische
Betätigungsvorrichtung steuerbar ist. Der zweite Stempel 27 wird über eine gehäusefeste
Führungsanordnung 28, die nur skizzenhaft dargestellt ist, in Richtung Uer Mittelachse
2 von oben nach unten und uxayeke}lrt verschoben.
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Die Hülse 8 ragt geringfügig mit einem Ringbund 34 aus der Oberseite
17 des Oberteils 9 hervor. In diesem Bereich sind an dem Kontaktträger 21 am Rand
Zacken 29 ausgebildet die für einen besseren Formschluß beim Befestigen des Oberteils
9 mit dem Kontaktträger 21 dienen Der Formschluß wird durch seitlich geführte Heizstemepl
30,31 hergestellt, die bei Bedarf sich in Längsrichtung der dargestellten Führungsachsen
32,33 der zugehörigen Heizstempel 30,31 zum Ringbund 34 hin bewegen und diesen durch
Schmelzen in die Zacken 29 einfließen lassen.
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Das Hersteliverfahren wird im folgenden näher erläutert.
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Zunächst wird das Oberteil 9 mit seinen Anschlägen 15 auf das Gehäuse
16 des ersten Stempels 1 aufgesetzt. Hierbei gelangt der auf der Hülse 8 axial verschiebbare
Schwimmer 4 auf der Stirnfläche 3 des ersten Stempels 1 zur Anlage.
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Der erste Stempel 1 wird nun solange verschoben, bis eine in der Zeichnung
nicht dargestellte Meßanordnung anzeigt, daß ein vorgegebener Abstand zwischen der
Stirnfläche 3 und einem gehäusefesten Punkt ain Ausgleichsbehälter 10, beispielsweise
der Anschlag 15, erreicht ist und der erste Stempel 1 stehen bleibt.
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Anschließend fährt der zweite Stempel 27 die Schaltvorrichtung 26
in den von der Hülse 8 gebildeten Raum hinein, bis zu der Stelle, an der der Reed-Kontakt
19 infolge der vom Magneten 7 ausgestrahlen Magnetkraft schaltet und die Strompfade
24,25 mitei-n-'ndcr verbindet bzw. trennt.
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Die Strompfade 22,23 bzw. 24,25 sind mit: einer in der Zeichnung nicht
dargestellten Kontrolleinrichtung verbunden, die durch die Schalter 19,20 eine Stromzufuhr
erhält bzw. von dieser getrennt wird. Genau im Schaltpunkt des Reed-Kontaktes 19
wird ein Befehl an die in der Zeichnung nicht dargestellte Betätigungseinrichtung
des zweiten Stempels 27 abgegeben, der dc-n Stillstand des zweiten Stempels 27 bewirkt.
Die Funktionsprüfung des Reed-Kontaktes 20 konnte bereits durchgeführt werden, da
dieser die Magneten 7 und 6 bereits durchfahren hatte. Hat .Åuch der Reed-Kontakt
20 geschaltet, so kann der Verbindungsvorgang zwischen der Hülse 8 und dem Oberteil
17 beginnen Nun fahren die Heizstempel 30,31 gegen den Ringbund 34 und bewirken,
a3 dieser im Bereich der Heizstempel 30 schmilzt, wodurch das schmelzende Kunstoffmaterial
in die zacken 29 einfließen kann.
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Anstelle der Heizstempel 30,31 können auch Druck- bzw.
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Scherstempel benutzt werden, die eine Verformung im kalten Zustand
mit dem Oberteil 10 ermöglichen.
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Schaltet der Reed-Kontakt 20 nicht, so stellt die Kontrolleinrichtung
fest, daß Ausschuß vorliegt. Tine Verbindung der Schaltvorrichtung 26 mit dem Oberteil
17 erfolgt nicht. Der zweite Stempel 27 fährt wieder in der Zeichnung nach oben
und nimmt dabei die defekte Schaltvorrichtung 26 mit. Es kann eine neue Schaltvorrichtung
26 eingesetzt werden, die dem bereits oben beschriebenen Arbeitsgang unterzogen
wird.
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dem Verschweißen der Schaltvorrichtung 26 mit dem Oberteil 17 gibt
der zweite Stenpel 27 die Schaltvorrichtung 26 frei und bewegt sich in der Zeichnung
nach oben. Anschließend kann das Oberteil 9 des Ausgleichsbehälters 10 aus der Vorrichtung
entfernt und ein neuer Ausgleichsbehälter eingesetzt werden. Das fertige Oberteil
9 kann nun mit einem in d Zeichnung nicht dargestellten Unterteil verschweißt werden
und der Ausgleichsbehälter ist einsatzfähig.
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Damit die beiden Rand-Kontakte 19,20 nicht von einem Magneten gleichzeitig
betätigt werden, müssen sie verhältnismäßig weit auseinanderliegen. Dies begründet,
daß, da beide schaltpunkge dieses Ausgleichsbehälters 10 ziemlich eng nebeneinanderliegen
sollen, zwei Magnete 19,20 benötigt werden.
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