DE3910242A1 - Verfahren und vorrichtung zur messung oder ueberwachung der beschaffenheit einer fluessigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung und/oder Überwachung der Beschaffenheit einer Flüssigkeit, insbesondere des Siedepunktes, der thermischen Belastbarkeit oder der thermischen Reserve einer hygroskopischen hydrauli­ schen Flüssigkeit. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

Die Siedetemperaturen von hygroskopischen Flüssigkeiten, zu denen die heute üblichen Bremsflüssigkeiten zählen, sind sehr stark abhängig vom Wassergehalt. Nun läßt es sich nicht vermeiden, daß die Bremsflüssigkeit, die sich in einer Bremsanlage befindet, im Laufe der Zeit Wasser aufnimmt, mit der Folge, daß durch den geringer werdenden Siedepunkt die thermische Belastbarkeit der Bremsflüssigkeit abnimmt und die Bremsenfunktion gefährdet wird, wenn ein rechtzeitiger Austausch der gealterten Bremsflüssigkeit gegen frische un­ terbleibt. Die Wasseraufnahme und das Absinken des Siede­ punktes hängen jedoch von vielen Parametern ab, weshalb das Alter der Flüssigkeit allein keine Rückschlüsse auf den Sie­ depunkt und damit auf die Belastbarkeit und Brauchbarkeit der Bremsflüssigkeit zuläßt. Das heute übliche Auswechseln der Flüssigkeit nach ein bis zwei Jahren bietet daher einer­ seits keine Sicherheit, daß sich tatsächlich stets eine Flüssigkeit mit ausreichend hohem Siedepunkt in der Bremsan­ lage befindet, und bedeutet andererseits eine Verschwendung, weil unter günstigen Bedingungen der Wassergehalt nach die­ ser Zeit noch gering und damit die Siedetemperatur noch ausreichend hoch sein kann.

Die Messung der Siedetemperatur mit bekannten Methoden ist aufwendig oder ungenau. Nach einer deutschen Industrienorm DIN/ISO 4925 ist bereits ein Verfahren bekannt, mit dem der Siedepunkt einer Bremsflüssigkeit auf ca. 3° bis 5° genau bestimmt werden kann. Dieses Verfahren setzt das Vorhanden­ sein spezieller Laborapparaturen und deren Bedienung durch geschultes Personal voraus. Außerdem dauert mit diesem Ver­ fahren die Bestimmung des Siedepunktes ca. 20 Minuten, ist also zeitraubend.

Es ist auch schon bekannt, zur Bestimmung des Siedepunktes einer Bremsflüssigkeit eine Meßsonde, die ein Heizelement und einen Temperaturfühler besitzt, in die Bremsflüssigkeit einzutauchen. Mit dem Heizelement dieser Sonde wird dann die Flüssigkeit bis zum Sieden erhitzt. Aus dem Temperaturver­ lauf über der Zeit am Ort der Meßsonde wird auf den Beginn des Siedens und damit auf den Siedepunkt der Flüssigkeit ge­ schlossen (europäische Patentschriften 56 424 und 74 515). Das Interpretieren der Meßsignale und das Erreichen einer ausreichenden Meßgenauigkeit bereiten Schwierigkeiten.

Ferner ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Beschaffenheit und des Zustandes einer hydraulischen Flüssigkeit bekannt, bei dem ein mit konstantem Strom elek­ trisch beheiztes Sensorelement verwendet wird. Dieses Sen­ sorelement ist derart geometrisch gestaltet und dimensio­ niert, daß sich nach dem Aufheizen des Elementes mit dem konstanten Strom eine stabile Zellularkonvektion in einem unter der Siedetemperatur der Flüssigkeit liegenden Tempera­ turbereich einstellt (DE-OS 35 22 774). Der von dem konstan­ ten Strom über dem Meßelement hervorgerufene Spannungsabfall wird als Kriterium für die Beschaffenheit der zu untersu­ chenden Flüssigkeit ausgewertet.

Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Messung der Siedetempera­ tur bekannt, deren Meßsonde ebenfalls aus einer Meßzelle mit einem Temperaturmeßelement besteht und die teilweise, näm­ lich bis zu einer festgelegten Tiefe, in die zu untersuchen­ de Flüssigkeit eintaucht (DE-OS 36 38 977). Die Sonde be­ sitzt eine untere Zulauföffnung, durch die die Flüssigkeit bis zu dem Flüssigkeitsspiegel direkt unterhalb des Tempera­ turmeßelementes ansteigt. In der Meßzelle befindet sich oberhalb der Siedezone, in der die Siedetemperatur gemessen wird, eine Kondensationszelle, die über Abflußöffnungen für das Kondensat mit der Umgebung verbunden ist. Mit dieser Vorrichtung läßt sich anhand einer aus der Flüssigkeit ent­ nommenen Probe die Siedetempertatur relativ genau bestimmen.

Schließlich ist es auch schon bekannt, Sensorelemente in ei­ nem Fahrzeug zu installieren und mit diesen die momentane Temperatur der Flüssigkeit zu messen, diesen Meßwert mit ei­ nem gespeicherten Kennwert, der für die Siedetemperatur der Flüssigkeit repräsentativ ist, zu vergleichen und aus diesem Vergleich eine sog. thermische Reserve zu ermitteln (DE-OS 36 39 664). Diese thermische Reserve repräsentiert den Ab­ stand zwischen der maximal zulässigen und der durch das Bremsen bereits erreichten Temperatur. Wird ein vorgegebener Minimalwert der thermischen Reserve erreicht, folgt ein Warnsignal.

In der chemischen Industrie und in anderen technischen Be­ reichen ist es ebenfalls oft erforderlich, die Beschaffen­ heit, den Siedepunkt usw. einer Flüssigkeit zu messen oder zu überwachen. Dies bereitet häufig Schwierigkeiten oder kann nur mit relativ hohen Kosten verwirklicht werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der sich mit ver­ hältnismäßig geringem Aufwand zuverlässig die Beschaffen­ heit, die thermische Belastbarkeit oder die thermische Re­ serve einer Flüssigkeit messen und überwachen läßt. Es soll­ te z. B. auch möglich und im Hinblick auf die Kosten akzepta­ bel sein, mehrere Vorrichtungen dieser Art in ein Fahrzeug, z. B. in jede Radbremse, einzubauen, um vor allem rechtzeitig die drohende Überlastung einer Bremse erkennen und - durch Unterbrechung der Fahrt oder Schonen der Bremse - die Gefahr abzuwehren.

Es hat sich nun herausgestellt, daß diese Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs genannen Art gelöst werden kann, des­ sen Besonderheit darin besteht, daß eine Probe der zu unter­ suchenden Flüssigkeit in eine Meßkammer mit einer bewegli­ chen Wandung eingeschlossen wird, daß durch Krafteinwirkung auf die bewegliche Wandung ein Unterdruck in der Meßkammer erzeugt wird und daß eine Volumenerweiterung der Meßkammer in Abhängigkeit von dem Unterdruck als Kriterium für die Be­ urteilung der Flüssigkeit oder als Maß für den Siedepunkt ausgewertet wird.

Erfindungsgemäß wird also die Druckabhängigkeit des Siede­ punktes und insbesondere das Absinken des Siedepunktes beim Ausüben von Unterdruck für ein Verfahren zum Messen oder Überwachen der Qualität einer Flüssigkeit, z. B. einer hy­ draulischen Flüssigkeit, vor allem einer Bremsflüssigkeit, oder der bei einem Bremsvorgang momentan noch vorhandenen "thermischen Reserve" ausgenutzt. Zur Durchführung des Ver­ fahrens genügen einfache, mit geringem Aufwand herzustellen­ de Mittel. Es muß lediglich eine Probe der zu untersuchenden Flüssigkeit für die Dauer der Messung eingeschlossen und Un­ terdruck erzeugt werden. Solange der Siedepunkt noch nicht erreicht ist, bleibt das Meßvolumen trotz der Krafteinwir­ kung bzw. trotz des Aufbaues von Unterdruck konstant. Beim Erreichen des durch den Unterdruck herabgesetzten Siedepunk­ tes tritt Dampfblasenbildung ein und das Meßkammervolumen wird unter dem Einfluß der Kraft vergrößert. Diese Volumen­ erweiterung kann beispielsweise mit Hilfe eines Schalters, den die bewegliche Wandung betätigt, signalisiert und zur Auslösung eines Warnsignals verwendet werden.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsart des erfindungsge­ mäßen Verfahrens wird eine ständig mit dem Druckmittelsystem einer Bremsanlage verbundene Kammer für die Dauer der Mes­ sung druckdicht verschlossen und dient dann als Meßkammer.

Andererseits kann auch zur Durchführung der Messung eine Flüssigkeitsprobe entnommen und in eine separate Meßkammer eingebracht werden. Diese Ausführungsart ist beispielsweise zur Überprüfung der Bremsflüssigkeit in einer Werkstatt ge­ eignet.

Es ist von Vorteil, die Messung während jeder Bremsbetäti­ gung durchzuführen, wobei z. B. der Bremslichtschalter die Meßeinrichtung einschalten kann. Dies eignet sich insbeson­ dere zur Feststellung der momentanen thermischen Reserve, weil die tatsächliche Erwärmung durch den Bremsvorgang, der gerade stattgefunden hat, in die Messung eingeht. Wird durch den Unterdruck der Siedepunkt der erwärmten Bremsflüssigkeit gesenkt, tritt Dampfblasenbildung ein, wenn die Bremsflüs­ sigkeit so heiß geworden ist, daß - unter Normaldruck - die Siedetemperatur fast erreicht ist und damit die thermische Reserve verbraucht ist.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens besitzt eine Meßkammer, die über ein elektrisch ge­ steuertes und/oder durch den Druck im Bremsensystem ver­ schließbares Ventil mit dem Hydrauliksystem einer Bremsanla­ ge verbunden ist und die eine bewegliche Wandung aufweist, auf die eine Kraft, die einen Unterdruck in der Meßkammer erzeugt, übertragbar ist.

Zur Erhöhung des Wärmeüberganges auf die in der Meßkammer eingeschlossenen Flüssigkeit ist es in manchen Fällen zweck­ mäßig, die Meßkammer derart anzuordnen, daß ihre Wandungen teilweise oder vollständig von der zu untersuchenden Flüs­ sigkeit umspült sind.

In einem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist die be­ wegliche Wandung der Meßkammer in Form der Stirnfläche eines flüssigkeitsdicht geführten Kolbens ausgebildet, auf den während des Meßvorganges mit Hilfe eines Elektromagneten die Kraft zur Erzeugung des Unterdruckes ausübbar ist. In einem anderen Beispiel dient als bewegliche Wandung eine Membran, auf die während der Messung eine von dem momentan in der Bremsanlage herrschenden Druck abhängige Kraft übertragbar ist. Eine Bimetallfeder, die von der zu untersuchenden Flüs­ sigkeit erwärmt wird, eignet sich ebenfalls zur Erzeugung der auf die bewegliche Wandung einwirkenden Kraft. Wird an­ stelle der Bimetallfeder ein Betätigungselement verwendet, das aus einem Gedächtnismetall besteht, erhält man eine Überwachungseinrichtung, bei der das Warnsignal, welches auf die Alterung der Bremsflüssigkeit oder auf die thermische Überlastung hinweist, auch nach Entlasten der Bremse erhal­ ten bleibt. In der Werkstatt, durch Austausch des Betäti­ gungselementes oder durch einen besonderen Handgriff wird dann die Einrichtung für einen neuen Überwachungsvorgang vorbereitet.

Ferner bietet es sich auch an, die auf die bewegliche Wan­ dung übertragbare Kraft durch Unterdruck zu erzeugen, wenn eine Unterdruckquelle, wie dies bei Kraftfahrzeugen mit Otto-Motoren der Fall ist, zur Verfügung steht.

Die Erweiterung des Volumens der Meßkammer, die sich infolge der auf die bewegliche Wandung übertragenen Kraft beim Er­ reichen des Siedepunktes ergibt, läßt sich zweckmäßigerweise durch einen elektrischen Kontakt, den die bewegliche Wandung betätigt, signalisieren. Eine solche Einrichtung zeichnet sich durch besonders einfachen Aufbau und zuverlässige Ar­ beitsweise aus.

Zur externen, d.h. außerhalb der Bremsanlage, Untersuchung der Bremsflüssigkeit ist eine weitere Ausführungsart einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, die als Probenneh­ mer ausgebildet ist, der eine Meßkammer mit verschließbarer Einlaßöffnung und einen in die Kammer eintauchenden Kolben aufweist, mit dem die Flüssigkeitsprobe in die Meßkammer einsaugbar ist. Es ist eine Heizwicklung vorhanden, mit der die Flüssigkeitsprobe auf eine vorgegebene Temperatur er­ hitzt wird, die auch in der Bremse auftritt, worauf dann durch Erzeugen des Unterdrucks der Siedepunkt unter den Sie­ depunkt bei Normaldruck gesenkt und festgestellt wird, ob sich das Volumen der Meßkammer erweitert. Die Kraft zur Er­ zeugung des Unterdruckes wird bei dieser Vorrichtung bei­ spielsweise mit Hilfe einer vorgespannten Feder erzeugt, die während des Meßvorganges auf den Kolben in Richtung auf eine Erweiterung des Meßkammervolumens einwirkt.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen, die sich auf die Überwachung von Bremsflüs­ sigkeit beziehen, anhand der beigefügten Abbildungen hervor.

Es zeigen

Fig. 1 in schematischer, vereinfachter Darstellung den Längsschnitt durch eine Meß- oder Überwachungs­ vorrichtung gemäß einer Ausführungsart der Er­ findung,

Fig. 2 in vereinfachter Darstellung eine Scheibenbremse mit einer Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Beispiel einer elektrischen Schaltungsanord­ nung für die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4a, 4b schematisch im Längsschnitt eine Vorrichtung der erfindungsgemäßen Art zur Probenentnahme und ex­ ternen Durchführung der Messung,

Fig. 5 schematisch im Längsschnitt eine Vorrichtung nach der Erfindung mit Anschluß an eine Unter­ druckquelle und

Fig. 6a, 6b schematisch und im Schnitt weitere Ausführungsar­ ten der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbin­ dung mit dem Radzylinder einer Scheibenbremse.

Eine Vorrichtung zur Messung oder Überwachung des Alterungs­ zustandes einer Bremsflüssigkeit und zur Bestimmung der mo­ mentan noch vorhandenen thermischen Reserve besteht nach Fig. 1 im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, in dem sich eine Meßkammer 2, ein Ventilglied 3 zum druckdichten Verschließen einer Einlaßöffnung 4, ein Kolben 5 und ein Elektromagnet 6 befinden. Mit diesem Magneten 6 kann über eine Kolbenstange 7, die gleichzeitig den Kern des Elektromagneten 6 bildet, eine Kraft auf den Kolben 5 ausgeübt werden. Der flüssig­ keitsdicht in dem Gehäuse 1 geführte Kolben 5 bzw. dessen Stirnfläche 5′ stellt die bewegliche Wandung der Meßkammer 2 dar.

Die in ihrer Gesamtheit mit 8 bezeichnete Meß- oder Überwa­ chungsvorrichtung ist zum stationären Einbau in eine Kraft­ fahrzeug-Bremsanlage vorgesehen. Wie Fig. 2 veranschau­ licht, wird die Vorrichtung 8 in der hier beschriebenen Aus­ führungsart an dem Bremssattel 9 einer Scheibenbremse befe­ stigt und über möglichst kurze Wege an die Arbeitskammer 10 des Radbremszylinders angeschlossen. In diesem Bereich wird die Bremsflüssigkeit innerhalb des Bremsensystems thermisch am höchsten belastet. Die Vorrichtung 8 ist so an dem Brems­ sattel 9 befestigt, daß ein möglichst guter Wäremeübergang auf die während des Meßvorganges in der Meßkammer 2 einge­ schlossene Bremsflüssigkeit gegeben ist. Vor und nach dem Bremsvorgang ist die Meßkammer 2, siehe Fig. 1, geöffnet, so daß ständig ein Druckmittelaustausch erfolgt. In der Ar­ beitskammer 10 und in der Meßkammer 2 befindet sich also im­ mer Bremsflüssigkeit mit gleichem Wassergehalt.

Die Vorrichtung 8 wird zweckmäßigerweise am Ort der übli­ cherweise vorhandenen Entlüftungsschraube angeordnet. Durch entsprechende Gestaltung der Vorrichtung 8 läßt sich auch die Entlüftung des Bremssystems herbeiführen. Der Übersicht­ lichkeit wegen sind die Bauteile für die Entlüftungsfunktion hier nicht dargestellt.

Am Spulenende ist in der Vorrichtung 8 ein Kontaktring 11 angebracht, der über den Kolben 5 einen Stromweg schließt, wenn der Kolben 5 an dem Kontaktring 11 zur Anlage gelangt.

Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit einer Schaltungsanordnung zur Signalisierung eines kritischen Zustandes der Bremsflüssig­ keit bei Verwendung der Vorrichtung 8 nach Fig. 1. Bei jeder Bremsenbetätigung schließt der Bremslichtschalter BLS. Die hochohmige Wicklung 12 des Elektromagneten 6 wird über einen niederohmigen Signaltongeber 13 an die Spannungsquelle U _B angeschlossen. Der Elektromagnet 6 übt folglich eine Zug­ kraft auf den Kolben 5 aus.

Ein Signalton wird jedoch erst dann abgegeben, wenn durch Anlegen bzw. Verschieben des Kolbens 5 der Stromweg 5-11, symbolisiert durch einen Schalter 11′, geschlossen wird. In dem hier dargestellten Schaltungsbeispiel wird durch Schließen des Schalters 11′ gleichzeitig die Wicklung 12 des Elektromagneten 6 kurzgeschlossen und damit die Kraftaus­ übung auf den Kolben 5 beendet.

Die anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebene Vorrichtung arbei­ tet wie folgt: Die Meßvorrichtung 8 ist vertikal oder schräg eingebaut. Schon durch das Eigengewicht des Kolbens 5 und des Ventil­ gliedes 3 ist sichergestellt, daß in der Ruhelage, d.h. so­ lange die Bremse nicht betätigt wird und daher Atmosphären­ druck im Hydrauliksystem der Bremsanlage herrscht, der Ein­ laß in die Meßkammer 2 offen ist. Es findet Flüssigkeitsaus­ tausch zwischen der Meßkammer 2 und der Arbeitskammer 10 der Radbremse statt, so daß sich überall Bremsflüssigkeit glei­ chen Wassergehaltes befindet.

Bei Bremsbetätigung wird nun jedoch der Elektromagnet 6 er­ regt und gleichzeitig Druck im Bremsensystem aufgebaut. Der Kolben 5 und das Ventilglied 3 werden angehoben und dadurch die Meßkammer 2 druckdicht verschlossen. Nach dem Ver­ schließen der Einlaßöffnung 4 verhindert die in der Meßkam­ mer 2 eingeschlossene Bremsfküssigkeitprobe eine Weiterbewe­ gung des Kolbens. Der Elektromagnet 6 übt über die Kolben­ stange 7 eine Zugkraft auf den Kolben 5 aus, wodurch in der Meßkammer 2 ein definierter Unterdruck entsteht. Die Wärme­ leitung über das Gehäuse 1 zur Flüssigkeitsprobe in der Meß­ kammer 2 hat zur Folge, daß die Temperatur der eingeschlos­ senen Probe der Bremsflüssigkeittemperatur in der Arbeits­ kammer 10 der Radbremse folgt.

Durch den Unterdruck in der Meßkammer 2 wird der Siedepunkt der Probe um einen entsprechenden Betrag geringer als der Siedepunkt der unter Druck stehenden oder druckentlasteten Bremsflüssigkeit. Im vorliegenden Fall hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Elektromagneten derart zu dimensio­ mieren, daß eine Druckdifferenz von 10 bis 20 K in der Meß­ kammer 2 im Vergleich zur gleichen Flüssigkeit unter Normal­ druck entsteht. Diese Differenz stellt im vorliegenden Fall den Mindestwert der thermischen Reserve dar, die ein Maß für die zulässige Erwärmung der Bremsflüssigkeit ist. Wird die­ ser Schwellenwert erreicht oder überschritten, setzt Dampf­ bildung in der Meßkammer 2 ein, die infolge der Krafteinwir­ kung auf die bewegliche Wandung, nämlich auf die Stirnfläche 5′ des Kolbens 5 zu einer Erweiterung des Meßkammervolumens führt. Dieser Zustand, der bei weiterer Erwärmung der Brems­ flüssigkeit zu einer Gefährdung der Bremswirkung führt, wird signalisiert. Hierzu wird in der bereits beschriebenen Weise mit Hilfe der Schaltung nach Fig. 3 über den Schalter 11′ der Signaltongeber 13 aktiviert. Das Abschalten des Elektro­ magneten 6, der von dem Schalter 11′ überbrückt wird, führt zum Entlastung des Kolbens 5. Das Volumen der Meßkammer 2 geht wieder zurück, der Kolben 5 löst sich wieder von dem Kontaktring 11. Bei unveränderter oder noch gestiegener Bremsflüssigkeitstemperatur führt dies zu einem erneuten Sieden der Probenflüssigkeit in der Meßkammer 12 und erneute Signalgabe. Auf diese Weise entsteht ein selbstunterbrechen­ der Warnton.

Der Fahrer wird also durch die erfindungsgemäße Vorrichtung rechtzeitig auf das Erreichen einer kritischen Bremsflüssig­ keitstemperatur aufmerksam gemacht. Zu diesem Zeitpunkt ist die Bremsenfunktion noch nicht gefährdet, weil die Siedetem­ peratur der unter erhöhtem Druck oder unter Atmosphärendruck stehenden Bremsflüssigkeit noch nicht erreicht ist. Der Fah­ rer kann auf die überhöhte thermische Belastung der Bremse und/oder auf die Alterung der Bremsflüssigkeit reagieren und durch schonendes Bremsen, baldigen Bremsflüssigkeitstausch usw. Gefahren abwenden.

Mit der Vorrichtung nach Fig. 4a, 4b, die in ihrer Gesamtheit mit 14 bezeichnet ist, wird eine Probe der zu untersuchenden Flüssigkeit genommen. In dieser Ausführungsart ist die er­ findungsgemäße Vorrichtung z. B. als Werkstattgerät geeignet. Es wird nicht die momentane thermische Reserve während eines Bremsvorganges überwacht, sondern es wird direkt der Siede­ punkt oder eine von dem Siedepunkt abhängige Größe gemessen.

Das Gerät 14 besteht wiederum im wesentlichen aus einem Ge­ häuse 15, in dem sich eine Meßkammer 16, ein Kolben 17 und ein Betätigungsmechanismus (18 bis 20) befinden. Außerdem ist eine Heizwicklung 21 vorhanden, mit der die Probe bis zum Siedepunkt bzw. reduzierten Siedepunkt oder bis zu einem vorgegebenen Schwellwert, der die kritische Grenze dar­ stellt, erwärmt werden kann.

Die unbewegliche Wandung ist auch in diesem Fall durch die Stirnfläche 17′ des flüssigkeitsdicht geführten Kolbens 17 realisiert. Die Kraft zur Erzeugung eines Unterdruckes in der Meßkammer 16 während des Meßvorganges wird im vorliegen­ den Ausführungsbeispiel durch eine vorgespannte Druckfeder 18 erzeugt. Die Einlaßöffnung der Meßkammer 16 läßt sich durch ein von Hand betätigtes Sperrventil 22 verschließen.

Zur Durchführung einer Messung wird zunächst der Kolben 17 gegen die Kraft der Feder 18 in die Meßkammer 16 einge­ taucht, vergl. Fig. 4a. Beim Freigeben bzw. Zurückziehen des Kolbens 17 in die Position nach Fig. 4b wird die Bremsflüs­ sigkeitsprobe in die Meßkammer 16 eingesaugt. Nach dem Ver­ drehen des Schließkörpers 22′ des Absperrventils 22 ist die Meßkammer 16 druckdicht verschlossen. Nun erfolgt ein Auf­ heizen der Flüssigkeitsprobe mit Hilfe der Heizwicklung 21. Durch Lösen einer Raste 19 wirkt die Kraft der vorgespannten Feder 18 in Richtung auf eine Erweiterung des Meßkammervolu­ mens auf die Flüssigkeitsprobe ein und erzeugt einen Unter­ druck. Eine Erweiterung des Volumens der Meßkammer 16 findet jedoch erst dann statt, wenn der entsprechend dem Unterdruck reduzierte Siedepunkt der Probeflüssigkeit erreicht ist und Dampfbildung einsetzt. Der Kolben 17 wird in diesem Fall durch die Feder 18 nach oben gegen einen Anschlag 20 ge­ führt, was wiederum, ähnlich wie in der Ausführungsart nach Fig. 1, zum Schließen eines Kontaktes und zum Auslösen eines Anzeigesignales führen kann. Es versteht sich von selbst, daß bei kontinuierlicher Aufheizung, Messen der Probentempe­ ratur und Signalisierung der Kolbenbewegung der Siedepunkt der Flüssigkeitsprobe unter Normaldruck durch Berücksichti­ gung der Kraft der Feder 18 ermittelt werden kann. In vielen Fällen wird es jedoch genügen, lediglich festzustellen, ob die Siedetemperatur der Probe einen kritischen Grenzwert er­ reicht hat oder noch über diesem Wert liegt.

Fig. 5 veranschaulicht, daß anstelle der Magnetkraft im Bei­ spiel nach Fig. 1 oder der Federkraft im Beispiel nach Fig. 4 auch Unterdruck zur Erzeugung der Zugkraft auf die beweg­ liche Wandung und damit zur Unterdruckerzeugung in der Meß­ kammer verwendet werden kann. Dieses Prinzip läßt sich für das "Werkstattgerät" nach Fig. 4 einsetzen. Das Prinzip ist aber auch für stationär im Fahrzeug angeordnete Meßvorrich­ tungen der anhand Fig. 1 bis 3 beschriebenen Art grundsätz­ lich geeignet, wobei dann der in Fahrzeugen mit Ottomotor vorhandene Unterdruck als Energiequelle verwendet werden kann.

Nach Fig. 5 ist in einem Gehäuse 23 eine Meßkammer 24 mit einem von Hand oder elektrisch betätigbaren Absperrventil 25 im Einlaßweg der Probenflüssigkeit und ein Betätigungskolben (Stufenkolben 26, 26′) vorhanden, auf den mit Unterdruck (Un­ terdruckanschluß 27, Meßanschluß 28) eine Betätigungskraft ausgeübt wird, die auf eine Erweiterung des Volumens der Meßkammer 24 gerichtet ist. Für die Arbeitsweise einer sol­ chen, insgesamt mit 38 bezeichneten Vorrichtung gelten grundsätzlich die vorangegangenen Erläuterungen anhand der Fig. 1 bis 4. Zur Steuerung des Unterdruckes können in be­ kannter Weise z. B. elektromagnetisch betätigbare Ventile (nicht dargestellt) in die Anschlußleitung 27 zur Unter­ druckquelle und in den (nicht dargestellten) Anschluß zur Umgebung eingefügt werden. Für einen Probennehmer ähnlich demjenigen nach Fig. 4a, b wäre noch eine (nicht dargestell­ te) Heizwicklung vonnöten.

Anstelle eines flüssigkeitsdicht geführten Kolbens, dessen Stirnfläche als bewegliche Wandung der Meßkammer dient, kann grundsätzlich auch eine Membran 29, 29′ verwendet werden. Beispiele einer solchen Ausführungsart zeigen die Fig. 6a und 6b. Es handelt sich in diesem Fall um Vorrichtungen, die unmittelbar in einem Radbremszylinder eingebaut sind. Die Kraft zur Erzeugung des Unterdruckes in einer druckdicht verschlossenen Meßkammer 30 wird in diesen Ausführungsbei­ spielen von dem bei einem Bremsvorgang erzeugten Bremsdruck abgeleitet.

Zu Beginn jedes Bremsvorganges wird wiederum die Meßkammer 30 druckdicht verschlossen, und zwar hier mit Hilfe eines in Ruhezustand auf Durchfluß geschaltetes Magnetventiles 31. Ein vor dem Druck in der Arbeitskammer 32 der Radbremse be­ aufschlagter Kolben 33 überträgt über eine Druckstange 34 den Bremsdruck auf die Membran 29. Es entsteht folglich ein Unterdruck in der Meßkammer 30, dessen Höhe von dem Brems­ druck in der Arbeitskammer 32 bestimmt wird. Eine Erweite­ rung des Meßkammervolumens bzw. ein Verschieben der Membran 29 und eine dadurch hervorgerufene Betätigung eines Schalt­ kontaktes 35 wird aber erst möglich, wenn der durch den Un­ terdruck reduzierte Siedepunkt der Flüssigkeit, die in der Meßkammer 30 eingeschlossen ist, erreicht wird. 39 symboli­ siert eine Entlüftungsschraube.

In der Variante nach Fig. 6b wird die von dem Bremsdruck in der Kammer 32 hervorgerufene Kraft von dem Kolben 33′ über eine Druckfeder 36 und einen Anschlag 37 auf eine Druckstan­ ge 38 und von dieser auf die Membran 29′ übertragen. Dadurch wird erreicht, daß die auf der Membran 29′ ausgeübte Kraft in erster Linie von der Spannkraft der Druckfeder 36 be­ stimmt wird und - nach Spannen der Feder 36 - weitgehend un­ abhängig wird von dem momentanen Bremsdruck in der Arbeits­ kammer 32 der Radbremse.

Bei der Ausbildung der erfindungsgemäßen Meß- und Überwa­ chungsvorrichtung nach Fig. 6a und 6b ist ohne weiteres si­ chergestellt, daß in der Meßkammer 30 und in der Arbeitskam­ mer 32 eine nahezu gleiche Temperatur herrscht.

Claims (15)

1. Verfahren zur Messung und/oder Überwachung der Be­ schaffenheit einer Flüssigkeit, insbesondere des Siedepunktes, der thermischen Belastbarkeit oder der thermischen Reserve einer hygroskopischen hydrauli­ schen Flüssigkeit, insbesondere einer Bremsflüssig­ keit, durch Ermittlung des Siedepunktes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Probe der zu untersuchenden Flüssigkeit in eine Meßkammer (2, 16, 24, 30) mit einer beweglichen Wandung (5, 17, 26, 29, 29′) eingeschlossen wird, daß durch Krafteinwirkung auf die bewegliche Wandung ein Un­ terdruck in der Meßkammer (2, 16, 24, 30) erzeugt wird und daß eine Volumenerweiterung der Meßkammer (2, 16, 24, 30) in Abhängigkeit von dem Unterdruck als Kriterium für die Beurteilung der Flüssigkeit oder als Maß für den Siedepunkt ausgewertet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die Dauer der Messung ei­ ne ständig mit dem Druckmittelsystem einer Bremsan­ lage verbundene Kammer verschlossen wird und als Meßkammer (2, 16, 24, 30) dient.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Durchführung der Messung eine Flüssigkeitsprobe entnommen und in eine separa­ te Meßkammer (16, 24) eingebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Messung während der Bremsbetätigung durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in der Meßkammer (16) vor jeder Mes­ sung auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach ei­ nem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Meß­ kammer (2, 30) besitzt, die über ein elektrisch ge­ steuertes und/oder durch den Druck im Bremsensystem verschließbares Ventil (3, 4; 31) mit dem Hydrauliksy­ stem einer Bremsanlage verbunden ist und die eine bewegliche Wandung (5, 29, 29′) aufweist, auf die eine Kraft zur Erzeugung eines Unterdrucks in der Meßkam­ mer (2, 30) übertragbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Meßkammer (2, 30) in Nähe einer Radbremse (9) angeordnet und derart ausgebil­ det ist, daß die in der Meßkammer (2, 30) einge­ schlossene Flüssigkeit in etwa die Temperatur der Flüssigkeit, die sich in der Radbremse (9) befindet, annimmt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wandungen der Meß­ kammer teilweise oder vollständig von der zu unter­ suchenden Flüssigkeit umspült sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wandung der Meßkammer (2) in Form der Stirnfläche eines flüssigkeitsdicht geführten Kol­ bens (5) ausgebildet ist, auf den während des Meß­ vorganges mit Hilfe eines Elektromagneten (6) die Kraft zur Erzeugung des Unterdruckes ausübbar ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegliche Wandung eine Membran (29, 29′) vorge­ sehen ist, auf die während des Meßvorganges eine vom momentan in der Bremsanlage herrschenden Bremsdruck abhängige Kraft übertragbar ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die bewegliche Wandung (26) übertragbare Kraft durch Unterdruck erzeugbar ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der auf die bewegliche Wandung übertragba­ ren Kraft eine von der zu untersuchenden Flüssigkeit erwärmbare Bimetallfeder oder ein aus Gedächtnisme­ tall bestehendes Betätigungslement vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Kontakt (11/5) vorhanden ist, mit dem die Erweiterung des Volumens der Meßkammer (2) in­ folge des Unterdrucks signalisierbar ist.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Probennehmer (14, 38) ausgebildet ist, der eine Meßkammer (16, 24) mit verschließbarer Ein­ laßöffnung und einen in die Kammer (16, 24) eintau­ chenden Kolben (17, 26) aufweist, mit dem die Flüs­ sigkeitsprobe in die Meßkammer (16, 24) einsaugbar ist, und daß eine Heizwicklung (21) zur Erwärmung der Flüssigkeitsprobe, die sich in der Meßkammer (16, 24) befindet, vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kraft zur Erzeugung des Unterdruckes in der Meßkammer (16) durch eine vorge­ spannte Feder (18), die während des Meßvorganges auf den Kolben (17) in Richtung auf eine Erweiterung des Meßkammervolumens einwirkt, hervorrufbar ist.