WO2010091896A1 - Anschlusskupplung für eine entlüftungsschraube eines hydrauliksystems - Google Patents

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Martin Maszull
Peter Rösler
Thomas Wittrock
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Martin Maszull
Roesler Peter
Thomas Wittrock
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/02—Fluid-pressure mechanisms
    • F16D2125/16—Devices for bleeding or filling

Definitions

  • the invention relates to a connection coupling for a bleed screw of a hydraulic system and an adapter for a bleed screw and a corresponding bleed screw.
  • hydraulic fluid assumes the task of power and power transmission.
  • the reason for this is, inter alia, that the hydraulic fluid is not compressible and thus the best possible power transmission with the lowest possible losses is feasible.
  • Hydraulic system included, reduces the possibility of hydraulic fluid to
  • Hydraulic fluid the air is compressible.
  • a hydraulic motor vehicle brake in which the entire braking force on the
  • Air is used.
  • compensation by increased pressure build-up is not possible, because the possible travel distance of the master cylinder, for example the master cylinder, is limited.
  • BESTATIGUNGSKOPIE This reduces the force acting on the wheel brake cylinder force. Likewise, the time is extended until the still possible braking effect occurs.
  • the filling of a still empty hydraulic system takes place in such a way that devices are connected to the two ends of the hydraulic system, which make possible the filling process.
  • a device is connected on the one side to the reservoir of the master cylinder, which supplies the brake system with fresh brake fluid. Often this is done under a slight overpressure, with which the liquid is pressed into the brake system.
  • air is removed via the so-called bleed screws on the wheel brake cylinders by these screws are opened and there, for example, a hose is connected. Possibly. This venting process is supported by the use of a negative pressure, which is to suck the air out of the brake system.
  • the air bags can also be through the above connection of
  • the invention has the object to improve the technique for filling, emptying, venting and / or flushing of hydraulic system.
  • connection coupling for a bleed screw of a hydraulic system is proposed, wherein the connection coupling a
  • connection coupling has a sealing element for the sealing and releasable coupling of the connection coupling to the hydraulic system via the venting screw and a line connection to the sealing Connection of the connection coupling with a pressure and / or vacuum line provided for filling, emptying, venting and / or flushing of the hydraulic system.
  • Embodiments of the invention have the advantage that an always tight connection between the pressure and / or vacuum line and the
  • Hydraulic system can be manufactured. After filling or
  • the screw body is arranged rotatably relative to the line connection to the connection coupling. This simplifies the rotation of the bleed screw for the purpose of loosening or tightening the bleed screw, since the screw can be rotated regardless of the current position of the pipe connection for the purpose of rotation of the bleed screw. An unintentional twisting of the line connection and thus the connected vacuum or
  • connection coupling further comprises a connection body, wherein the line connection is arranged on the connection body and wherein the screw body is rotatable relative to the connection body.
  • the line connection is arranged rigidly on the connection body, ie the Line connection is no longer rotatable or displaceable relative to the connection body. It is possible, for example, that the connection body and the line connection are integrally formed.
  • connection body preferably has a torque support on the hydraulic system.
  • Screw body is ensured relative to the connection body and thus to the hydraulic system for the purpose of rotation of the vent screw. This is particularly relevant in the case of an automated venting and filling, since, for example, by a motor on the screw and thus on the vent screw torques applied without appropriate support could not be transferred.
  • the sealing element is arranged on the screw body. This ensures that in any position of the bleed screw is constantly given a tight coupling of the connection coupling to the hydraulic system via the bleed screw.
  • the screw body at least partially absorbs the vent screw and also has an inner contour complementary to the outer connection contour of the vent screw for the rotatable engagement for the transmission of torques.
  • the inner contour of the screw is designed as a hexagon socket, wherein the vent screw has a corresponding formed in the form of a hexagon section.
  • connection coupling has a valve, which for releasing a connection between the line connection and the hydraulic system when coupling the connection coupling to the hydraulic system and for closing the Connection is formed when uncoupling.
  • the valve provides additional security that, for example, when removing the connection coupling of the vent screw still located in the pressure and / or vacuum line hydraulic fluid can not escape via the line connection into the interior of the disconnected connection coupling and from there the connection coupling unintentionally into the environment.
  • the connection coupling can be pulled off axially, for example, and then immediately the valve closes the passage through the connection coupling for liquid and / or air with the removal.
  • the invention can thus be usefully used, in particular, on those hydraulic systems in which the venting screw itself is sealed off against unauthorized leakage of liquid or the ingress of air.
  • This is possible for example by an O-ring, which is installed in the bleed screw and sealingly guided on the hydraulic system, or by the application of sealant to the thread of the bleed screw.
  • connection coupling has a fluid channel between the sealing element and the line connection, wherein the valve has a valve body and a compression spring, wherein the valve body can be lifted by a valve seat against the force of the compression spring when it is coupled to the vent screw.
  • the compression spring is supported on the screw body. This determines directly the position of the bleed screw the position of the valve. It is automatically ensured that when filling the hydraulic system only hydraulic fluid can get into the interior of the connection coupling and from there via the bleed screw in the hydraulic system, when the connection coupling is coupled to the bleed screw.
  • the sealing element has a seal which encloses an end-side connection nipple of the connectable venting screw.
  • connection coupling has a drive element for effecting the rotation of the screw body relative to the connection body.
  • the drive element is an electric or pneumatic drive. This allows automated operation of the connection coupling.
  • the drive element has a torque monitoring.
  • the successful closing or opening of the valves can be documented by transmission and / or acknowledgment of an achieved and / or predetermined torque. This data can then be stored in a vehicle-specific data record.
  • the invention relates to an adapter for connecting a bleed screw with a hydraulic system, wherein the adapter is fluidly connectable on the one hand with the hydraulic system and on the other hand with the bleed screw and wherein the adapter has a torque support for a connection coupling of the type described above.
  • the adapter according to the invention which has already integrated the torque support for the connection coupling, this problem can be effectively solved.
  • the terminal body on the adapter over the torque support rotatably support, so that acting on the screw torque acts exclusively on the vent screw, which is rotated relative to the adapter, while the connection coupling is fixed relative to the adapter.
  • the bleed screw on a fluid channel wherein the adapter is sealingly screwed into a receptacle formed on the hydraulic system.
  • the receptacle can be, for example, a screw-in opening for a conventional venting screw.
  • the adapter for guiding a movement of the vent screw between a closed position and an open position is formed and has a sealing device, wherein the sealing device is designed for sealing and releasable coupling of the vent screw to the hydraulic system via the adapter.
  • the sealing device is designed to release in the open position of the vent screw a connection between the fluid channel and the hydraulic system, and in the closed position of the Bleed screw to close the connection between the fluid channel and the hydraulic system.
  • the bleed screw has an axial fluid channel and a passage to the fluid channel, wherein the passage for connection in the adapter between the fluid channel and the hydraulic system is formed.
  • the passage may be a transverse bore in the bleed screw, with a sealing cone formed on the bleed screw which cooperates with a conical sealing seat of the sealing device of the adapter to selectively release or close the connection between the fluid channel and the hydraulic system ,
  • FIG. 2 angled embodiment of a connection coupling in a sectional side view
  • FIG. 3 Automated connection coupling in a sectional side view
  • FIG. 1 shows a connection coupling 100 for a venting screw 102, not shown, of a hydraulic system.
  • the connection coupling 100 is plugged onto the venting screw 102 so that a sealing ring 104, for example of EPDM or silicone, tightly surrounds the end-side connection nipple of the venting screw 102 and a hexagon 106 engages on a corresponding hexagon of the venting screw 102.
  • a sealing ring 104 for example of EPDM or silicone
  • the screw body 122 comprises the hexagon 106, the EPDM or silicone gasket 104, the valve body 108 and the valve seat 112 and the pressure spring 110.
  • the screw body 122 is rotatably arranged on a connection body 124 which surrounds the ring connection 114 and includes the lead terminal 116 at the ring terminal 114. A rotation of the screw body 122 thus causes a rotation of the vent screw 102 relative to the connection body 124.
  • the ring connection 114 is rotatably mounted on the screw body 122 by means of a self-locking nut 118 and two stop disks 120. Instead of the self-locking nut and a locking ring could be used. Two O-rings 126 seal the ring port 114 from the environment.
  • the connection coupling 100 further has an inner square 128, wherein the latter is arranged on the end of the screw body 122 facing away from the vent screw 102. At the inner square 128, a tool can be attached to tighten the vent screw 102 or solve. For alternative operation (eg in confined spaces), the connection coupling below the inner square 128 may still have an external hexagon.
  • the filling, rinsing or venting process can now be performed on an outwardly sealed system.
  • the bleed screw 102 can be tightened with a defined torque.
  • a torque wrench or torque wrench is attached to inner quad 128.
  • the coupling 100 can be withdrawn axially, wherein the valve body 108 closes the passage for liquid and / or air simultaneously.
  • FIG. 2 shows a modified design of the connection coupling 100 in the form of an angle head for connecting overpressure and / or underpressure systems to the venting screw 102 for filling or venting a hydraulic system.
  • the angle head is composed of the connection body 124 and the screw 122 for actuating the vent screw 102.
  • the screw 122 is rotatably but captively fixed with threaded pins 202 in a groove 200 of the connector body 124.
  • connection body 124 in turn has a line connection 116, via which the hydraulic system can be evacuated or filled.
  • Angular head with the hexagon 106 of the screw 122 is placed on a corresponding portion of the vent screw 102, wherein by turning the screw 122 manually or using For example, a wrench, the bleed screw 102 can be rotated and thus solved or tightened.
  • the illustrated with respect to Figure 1 check valve 108 can still be integrated into the angle head.
  • FIG. 3 shows an automatic connection coupling for connecting filling and / or venting devices to venting valves or venting screws of hydraulic systems with an automated screwing function.
  • connection coupling 100 again consists in its basic components of the screw body 122 and the connection body 124.
  • the connection body 124 also serves for torque support on the hydraulic system.
  • the hydraulic system has a corresponding torque support 300, relative to which the vent screw 102 is rotatably mounted.
  • a torque-controlled drive unit 306 which is in a rotationally fixed connection 304 with the connection body 124, a torque on the screw body 122 and from this in turn via the hex 106 of the screw 122 to the vent screw 102 for the purpose of loosening or tightening the vent screw be transmitted.
  • connection coupling 100 is attached to the venting screw 102, wherein the internal hexagon 302 at the torque support
  • Internal hexagon 106 of the threaded body 122 simultaneously engages over the corresponding external hexagon on the upper part of the venting screw 102, with which it can be tightened or loosened. It should be noted here that instead of the generally proposed use of a hexagonal shape, any shape can be used, which reliably ensures a torque transmission or a torque support.
  • connection body 124 and screw 122 are sealed to each other by O-rings 126.
  • valve body 108 By attaching to the vent screw 102, in turn, the valve body 108 is lifted against the force of the compression spring 110 from the valve seat 112 and gives the passage in the connection coupling 100 and from there into the line connection 116 free.
  • the drive unit 306 is provided, which on the one hand is non-rotatably connected to the connection body 124 and on the other hand is connected to the screw body 122 such that it can generate a relative movement between the screw body 122 and connection body 124. As a result, a torque can be transmitted to the bleed screw 102 without the need for any further external torque support.
  • the vent screw 102 fully automatically in the filling process can be operated (opened and closed), without the need for manual intervention.
  • the proposed torque can be applied and documented.
  • a significant advantage of the embodiment shown is that a defined uniform interface can be provided by the torque support on the lower part 300 of the vent screw 102 in all hydraulic systems, which flexibilizes the entire process maximum.
  • FIG. 4 shows the torque support 300 in the form of an adapter 300 for the venting screw 102, wherein the adapter 300 fits into a corresponding one Recording of the hydraulic system can be screwed.
  • For torque support is a hexagonal portion 418 on the adapter 300th
  • the bleed screw 102 shown in FIG. 4 replaces a conventional bleed screw with the adapter 300.
  • the lower part 416 of the adapter 300 is screwed to the adapter thread 426 instead of the conventional vent screw, for example, in a brake caliper of a motor vehicle and there seals metallic via the sealing cone 430.
  • the vent screw 102 is screwed (thread 408 in thread 422).
  • the O-ring 406 of the upper part 400 slides along the sealing surface 420 of the adapter 300.
  • the upper part 400 seals the brake system or generally the hydraulic system to the outside via the sealing cone 414 on the sealing seat 424 of the adapter 300.
  • the upper part 400 For filling or venting the upper part 400 is turned on by about one to two turns. This results in a passage in the form of a channel from the longitudinal bore 428 of the adapter 300 and the transverse bore 412 of the vent screw 102 and the longitudinal bore 410 of the upper part 400. Through this channel, the hydraulic system can be filled using the coupling described above and vented.
  • connection coupling 100 engages with the corresponding hexagon 302 of the connection body 124 on the hexagon 418 of the adapter 300, and with the hexagon 106 of the screw body 122 on the hexagon 402 of the upper part 400 and with the sealing ring 104 via the hose connection 404 of FIG Upper part 400.
  • connection coupling described for complete filling and venting based on a brake system is exemplified.
  • the conventional bleed screw of a brake system should be replaced by one that keeps the hydraulic brake system airtight to the environment even when it is opened for the filling or bleeding process.
  • this can be a slightly modified conventional venting screw.
  • the screw must be provided on the thread with a sealant that seals the thread against air and brake fluid passage at least for the period of filling and venting.
  • This method is not optimal when using automatic filling and venting systems (see above).
  • all methods for sealing a thread are only temporarily effective and often leaking after a single thread actuation again.
  • venting screws or venting valves as described for example in relation to FIG. 4, which, due to the system, include a sealing of the braking system in relation to the environment.
  • a special device that supports or automatically performs the filling or bleeding of the brake system must now also be connected to the above-mentioned bleed screws and to the reservoir of the brake fluid also air and pressure tight via suitable hoses. In the case of the surge tank this happens e.g. via a special cap, which is screwed, plugged or otherwise tightly fastened in place of the regular cap.
  • the device is now tightly connected to the bleed screws by means of the connection coupling described above.
  • the entire brake system is emptied via the venting screws, if necessary with the aid of a negative pressure that is generated by the device. This completely empties the entire brake system. In the system possibly existing old brake fluid is sucked off and collected in a container.
  • the filling and deaeration device has e.g. automatically controlled valves.
  • the valves switch the hose lines on the bleed screws to the vacuum via a pressure-tight brake fluid collection tank.
  • the hose is opened to the ambient air to allow complete extraction of the old brake fluid.
  • the automatic valves on the hose lines to the wheel brake cylinders are opened and fresh brake fluid can flow into the empty brake system.
  • This is done, as described above, characterized in that the screw body of the respective connection coupling acts on the venting screw and transmits a torque, so that it is released by the rotation of the venting screw.
  • the bleeder screws can already be opened and only solenoid valves located in the hose line are opened.
  • the hose and valve assembly is chosen such that even in the hose lines and valves no air is available.
  • the lines and valves are preferably to flood before the start of the process and then close to the brake system. It is advantageous if the new brake fluid in the lines during the evacuation process has no contact with the adjacent vacuum, otherwise they would be under negative pressure, which could lead to outgassing of the air dissolved in the brake fluid present. This would not improve the filling result achieved, on the contrary, could possibly form air bubbles that could accumulate in the brake system.
  • the process of the inflow of the brake fluid can now be done in a further step either without further support by a vacuum pump or be easily supported by this. Among other things, this depends on the geometric design of the brake system. Also, if necessary, the process of inflow can also be assisted by a pump which forces the fresh brake fluid into the brake system. Both supporting measures can also be used in combination and / or in succession. It has proven to be favorable to carry out the filling of the brake system "from the bottom to the top", that is to let the brake fluid flow in the direction of the expansion tank via the bleed screws, but depending on the vehicle or brake type, the reverse direction may also be advantageous.
  • the brake system is first filled.
  • the pistons would have to be applied to the brake linings and discs before the vehicle is put into operation by repeated actuation of the master brake cylinder.
  • this is possible in principle, on the one hand it leads to the process being terminated in an undefined state, which is unfavorable in the case of automation.
  • a part of the brake fluid needed and stored in the expansion tank for the wear compensation of the brake pads is already used for the application of the pistons. Since this volume is not insignificant in vehicles with large brake calipers, the prescribed filling quantity of the expansion tank can already be reached after the filling process.
  • the brake pistons could be created by an overpressure to be established in the system.
  • This overpressure can also be applied in the form of a pressure surge. In both cases, this pressure is built up by a pump in the filling and venting machine and fed into the braking system. Also for this process step, a completely sealed external system is indispensable prerequisite.
  • the prescribed liquid level is set in the expansion tank.
  • the brake fluid is sucked off to a defined fill level via the abovementioned hose connection.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anschlusskupplung (100) für eine Entlüftungsschraube (102) eines Hydrauliksystems, wobei die Anschluss- kupplung (100) aufweist: - einen Schraubkörper (122) zum Angriff an der Entlüftungsschraube (102), wobei eine Drehung des Schraubkörpers (122) eine Drehung der Entlüftungsschraube (102) zum Zwecke des Lösens oder des Festziehens der Entlüftungsschraube (102) bewirkt, - ein Dichtelement (104) zur dichtenden und lösbaren Ankopplung der Anschlusskupplung (100) an das hydraulische System über die Entlüftungsschraube (102), - ein Leitungsanschluss (1 16) zur dichtenden Verbindung der Anschlusskupplung (100) mit einer zum Befüllen, Entleeren, Entlüften und/oder Spülen des Hydrauliksystems vorgesehenen Druck- und/oder Vakuumleitung.

Description

Anschlusskupplunα für eine Entlüftunαsschraube eines Hvdrauliksystems
Die Erfindung betrifft eine Anschlusskupplung für eine Entlüftungsschraube eines Hydrauliksystems sowie einen Adapter für eine Entlüftungsschraube und eine entsprechende Entlüftungsschraube.
In Hydrauliksystemen, zum Beispiel Bremssystemen für Fahrzeuge aller Art, Kupplungssystemen und sonstigen hydraulischen Systemen der Fahrzeug- oder Industrietechnik übernimmt das Hydraulikfluid die Aufgabe der Kraft- und Leistungsübertragung. Hintergrund dafür ist unter anderem, dass das Hydraulikfluid nicht kompressibel ist und somit eine bestmögliche Kraftübertragung mit geringstmöglichen Verlusten realisierbar ist.
Es ist wichtig, Hydrauliksysteme bei jeder Inbetriebnahme oder bei jedem Wartungsvorgang ordnungsgemäß mit dem Hydraulikfluid zu befüllen und dabei auch zu entlüften. Ist nämlich noch Luft, auch in kleinsten Mengen, in dem
Hydrauliksystem enthalten, reduziert sich die Möglichkeit des Hydraulikfluids zur
Kraftübertragung. Ursache dafür ist die Tatsache, dass im Gegensatz zum
Hydraulikfluid die Luft kompressibel ist. Im Falle beispielsweise einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremse, bei der die gesamte Bremskraft über die
Bremsflüssigkeit übertragen wird, bedeutet dies, dass ein Teil der zum Bremsen aufgewendeten Kraft auf die Komprimierung der im Bremssystem enthaltenen
Luft verwendet wird. Hinzu kommt in diesem Fall, dass eine Kompensation durch vermehrten Druckaufbau nicht möglich ist, weil die mögliche Wegstrecke des Geberzylinders, zum Beispiel des Hauptbremszylinders, begrenzt ist.
BESTATIGUNGSKOPIE Dadurch reduziert sich die auf die Radbremszylinder wirkende Kraft. Ebenso verlängert sich die Zeit, bis die überhaupt noch mögliche Bremswirkung eintritt.
Üblicherweise erfolgt zum Beispiel die Befüllung eines noch leeren Hydrauliksystems derart, dass an die beiden Enden des Hydrauliksystems Vorrichtungen angeschlossen werden, die den Befüllprozess ermöglichen. Wiederum in Bezug auf das Beispiel einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremse wird dazu auf der einen Seite an den Ausgleichsbehälter des Hauptbremszylinders ein Gerät angeschlossen, das das Bremssystem mit frischer Bremsflüssigkeit versorgt. Häufig erfolgt dies unter einem leichten Überdruck, mit dem die Flüssigkeit in das Bremssystem gedrückt wird. Auf der anderen Seite wird Luft über die sogenannten Entlüftungsschrauben an den Radbremszylindern abgeführt, indem diese Schrauben geöffnet werden und dort zum Beispiel ein Schlauch angeschlossen wird. Ggf. wird dieser Entlüftungsprozess noch durch den Einsatz eines Unterdrucks unterstützt, wodurch die Luft aus dem Bremssystem herausgesaugt werden soll.
Dieser anhand einer hydraulischen Kraftfahrzeugbremse erläuterte Füllprozess lässt sich ohne Weiteres auf alle Arten von Hydrauliksystemen übertragen.
Problematisch ist jedoch, dass dieser Befüllprozess aus verschiedenen Gründen nur mangelhaft funktioniert. In dem Hydrauliksystem befindet sich während des gesamten Befüllvorgangs Luft, die durch das Einströmen des Hydraulikfluids verdrängt werden soll. Dies kann jedoch nur in dem Maß gelingen, wie es der Luft gelingt, das Hydrauliksystem durch eine Öffnung zu verlassen. Wie oben beschrieben, wird diese Öffnung durch die Entlüftungsschraube gebildet. Allerdings befindet sich die Entlüftungsschraube häufig nicht an der höchsten Stelle des Hydrauliksystems, oder es gibt innerhalb des Hydrauliksystems verschiedene Stellen, an denen sich Luftsäcke bilden können, da die Luft immer zum höchsten Punkt steigt und von dort keine Möglichkeit mehr hat, aus dem System zu entweichen.
Bei einem hydraulischen Bremssystems eines Kraftfahrzeugs sind prinzipbedingt die Räder mit den anmontierten Bremszangen an dem nahezu niedrigsten Punkt des Kraftfahrzeugs angeordnet. Damit befinden sich jedoch gerade die Entlüftungsschrauben an den Radbremszylindern nicht an der höchsten Stelle des Bremssystems. Ferner können sich in hydraulischen Bremssystemen Luftsäcke, zum Beispiel an Hochstellen der Bremsleitung (sogenannter Siphon-Effekt), an diversen Kavernen im Bremssattel oder auch im Bremssattel hinter den Bremskolben, wenn diese nicht vollständig in den Radbremszylinder eingeschoben sind, bilden.
Die Luftsäcke lassen sich auch durch den oben genannten Anschluss von
Unterdruckgeräten nicht vermeiden, da dieser Unterdruck lediglich den Durch- spülvorgang der Hydraulikleitungen mit dem Hydraulikfluid unterstützt. Hinzu kommt, dass der Unterdruck häufig unzureichend ist, da die Entlüftungsschraube durch das Gewinde auch Fremdluft aus der Umgebung zieht. Dies lässt sich beim Einsatz herkömmlicher Entlüftungsschrauben nicht vermeiden, da diese Schrauben konstruktionsbedingt ein wenig geöffnet werden müssen, um die Entlüftung vornehmen zu können. In diesem Moment ist das Schraubgewinde, über das die Entlüftungsschraube z.B. in den Bremssattel eingeschraubt ist, durchlässig für Luft und das Hydraulikfluid. Damit ist es nicht möglich, einen ausreichenden Unterdruck im Bremssystem herzustellen.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Technik zum Befüllen, Entleeren, Entlüften und/oder Spülen von Hydrauliksystem zu verbessern.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird eine Anschlusskupplung für eine Entlüftungsschraube eines Hydrauliksystems vorgeschlagen, wobei die Anschlusskupplung einen
Schraubkörper zum Angriff an der Entlüftungsschraube aufweist, wobei eine
Drehung des Schraubkörpers eine Drehung der Entlüftungsschraube zum
Zwecke des Lösens oder des Festziehens der Entlüftungsschraube bewirkt.
Ferner weist die Anschlusskupplung ein Dichtelement zur dichtenden und lösbaren Ankopplung der Anschlusskupplung an das hydraulische System über die Entlüftungsschraube auf sowie einen Leitungsanschluss zur dichtenden Verbindung der Anschlusskupplung mit einer zum Befallen, Entleeren, Entlüften und/oder Spülen des Hydrauliksystems vorgesehenen Druck- und/oder Vakuumleitung.
Ausführungsformen der Erfindung haben den Vorteil, dass eine stets dichte Verbindung zwischen der Druck- und/oder Vakuumleitung und dem
Hydrauliksystem hergestellt werden kann. Nach dem Befüll- oder
Entlüftungsvorgang kann die Entlüftungsschraube unter Drehung des
Schraubkörpers geschlossen werden, ohne dass während des Schließens das
System undicht wird. Eine Undichtigkeit, die entweder das Entlüftungsergebnis verschlechtern würde oder zu einem bestimmungswidrigen Austritt von
Flüssigkeit aus dem System führen würde, wird verhindert.
Damit wird insgesamt in jedem Zustand des Entleerens, Evakuierens, Entlüftens oder Befüllens des Hydrauliksystems ein ungewolltes Austreten von Hydraulikflüssigkeit und ein ungewolltes Eindringen von Umgebungsluft in das Hydrauliksystem zuverlässig verhindert. Dies vereinfacht erheblich die Befüllung und die Entleerung des Hydrauliksystems, sodass dieser Vorgang schnell und zuverlässig sogar von einer einzelnen Person unter Verwendung der beschriebenen Anschlusskupplung durchgeführt werden kann.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Schraubkörper relativ zum Leitungsanschluss drehbar an der Anschlusskupplung angeordnet. Dies vereinfacht die Drehung der Entlüftungsschraube zum Zwecke des Lösens oder des Festziehens der Entlüftungsschraube, da der Schraubkörper unabhängig von der aktuellen Position des Leitungsanschlusses zum Zwecke der Drehung der Entlüftungsschraube gedreht werden kann. Ein ungewolltes Verdrehen des Leitungsanschlusses und damit der angeschlossenen Vakuum- oder
Druckleitungen wird vermieden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Anschlusskupplung ferner einen Anschlusskörper, wobei der Leitungsanschluss an dem Anschlusskörper angeordnet ist und wobei der Schraubkörper relativ zum Anschlusskörper drehbar ist. Hierunter wird zunächst verstanden, dass der Leitungsanschluss starr an dem Anschlusskörper angeordnet ist, d.h. der Leitungsanschluss ist gegenüber dem Anschlusskörper nicht weiter verdrehbar oder verschiebbar. Möglich ist beispielsweise, dass der Anschlusskörper und der Leitungsanschluss einstückig ausgebildet sind.
Vorzugsweise weist der Anschlusskörper eine Drehmomentabstützung an dem Hydrauliksystem auf. Dadurch ist eine Verdrehung des Anschlusskörpers relativ zum Hydrauliksystem nicht möglich, wohingegen eine Verdrehbarkeit des
Schraubkörpers relativ zum Anschlusskörper und damit zum Hydrauliksystem zum Zwecke der Drehung der Entlüftungsschraube gewährleistet ist. Dies ist insbesondere im Falle eines automatisierten Entlüftungs- und Befüllvorgangs relevant, da beispielsweise durch einen Motor auf den Schraubkörper und dadurch auf die Entlüftungsschraube aufgebrachte Drehmomente ohne entsprechende Abstützung nicht übertragen werden könnten.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Dichtelement an dem Schraubkörper angeordnet. Damit ist gewährleistet, dass in einer beliebigen Stellung der Entlüftungsschraube ständig eine dichte Ankopplung der Anschlusskupplung an das hydraulische System über die Entlüftungsschraube gegeben ist.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung nimmt der Schraubkörper die Entlüftungsschraube zumindest teilweise in sich auf und weist außerdem zum drehbaren Angriff zur Übertragung von Drehmomenten eine zu der äußeren Anschlusskontur der Entlüftungsschraube komplementäre Innenkontur auf. Beispielsweise ist die Innenkontur des Schraubkörpers als Innensechskant ausgebildet, wobei die Entlüftungsschraube einen entsprechenden in Form eines Außensechskants ausgebildeten Abschnitt aufweist. Damit ist in einfacher Weise eine Kraftübertragung, d.h. Drehmomentübertragung, vom Schraubkörper auf die Entlüftungsschraube zum Zwecke des Lösens oder Festziehens der Entlüftungsschraube gewährleistet.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Anschlusskupplung ein Ventil auf, wobei das zur Freigabe einer Verbindung zwischen dem Leitungsanschluss und dem hydraulischen System beim Ankoppeln der Anschlusskupplung an das hydraulische System und zum Verschließen der Verbindung beim Abkoppeln ausgebildet ist. Das Ventil ergibt die zusätzliche Sicherheit, dass beispielsweise beim Abziehen der Anschlusskupplung von der Entlüftungsschraube noch in der Druck- und/oder Vakuumleitung befindliche Hydraulikflüssigkeit nicht über den Leitungsanschluss in das Innere der abgezogenen Anschlusskupplung und von dort aus der Anschlusskupplung ungewollt in die Umgebung austreten kann. Mit anderen Worten kann nach dem Verschließen der Entlüftungsschraube die Anschlusskupplung beispielsweise axial abgezogen werden, wobei daraufhin sofort das Ventil den Durchlass durch die Anschlusskupplung für Flüssigkeit und/oder Luft mit dem Abziehen verschließt.
Die Erfindung kann damit insbesondere an solchen hydraulischen Systemen sinnvoll eingesetzt werden, an denen die Entlüftungsschraube selbst gegen bestimmungswidriges Austreten von Flüssigkeit oder Eindringen von Luft abgedichtet ist. Dies ist zum Beispiel möglich durch einen O-Ring, der in der Entlüftungsschraube verbaut ist und dichtend am hydraulischen System geführt wird, oder durch das Aufbringen von Dichtmittel auf das Gewinde der Entlüftungsschraube.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Anschlusskupplung einen Fluidkanal zwischen dem Dichtelement und dem Leitungsanschluss auf, wobei das Ventil einen Ventilkörper und eine Druckfeder aufweist, wobei der Ventilkörper beim Ankoppeln an die Entlüftungsschraube durch diese gegen die Kraft der Druckfeder von einem Ventilsitz abhebbar ist. Zweckmäßigerweise stützt sich die Druckfeder dabei an dem Schraubkörper ab. Damit bestimmt unmittelbar die Position der Entlüftungsschraube die Stellung des Ventils. Es ist automatisch gewährleistet, dass bei einem Befüllen des Hydrauliksystems nur dann Hydraulikflüssigkeit in das Innere der Anschlusskupplung und von dort über die Entlüftungsschraube in das Hydrauliksystem gelangen kann, wenn die Anschlusskupplung an die Entlüftungsschraube angekoppelt ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Dichtelement eine Dichtung auf, die einen endseitigen Anschlussnippel der ankoppelbaren Entlüftungsschraube umschließt. Damit ist es insbesondere möglich, die Stelle der Entlüftungsschraube, über welcher das Drehmoment von dem Schraubkörpers der Anschlusskupplung übertragen wird, von jener Stelle räumlich zu trennen, an welcher eine dichtende Ankopplung der Anschlusskupplung an das hydraulische System über die Entlüftungsschraube erfolgt. Dies minimiert Abnutzungserscheinungen an dem Dichtelement, weil über dieses kein Drehmoment übertragen wird, was die Haltbarkeit der Anschlusskupplung wesentlich erhöht.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Anschlusskupplung ein Antriebselement zur Bewirkung der Drehung des Schraubkörpers relativ zum Anschlusskörper auf. Beispielsweise handelt es sich bei dem Antriebselement um einen elektrischen oder pneumatischen Antrieb. Damit ist ein automatisierter Betrieb der Anschlusskupplung möglich.
Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund relevant, dass die Fahrzeugindustrie zunehmend Forderungen hinsichtlich durchgehend qualitätsgesicherter Prozesse einerseits und einer weitgehend automatisierten Produktion andererseits stellt. Ein manuelles Verschließen der Entlüftungsventile wäre hier zwar möglich, würde jedoch einen Eingriff in einen ansonsten vollautomatisch ablaufenden Produktionsprozess darstellen. Durch die beschriebene zusätzliche Anbringung eines Antriebselements kann dieser Vorgang jedoch automatisiert werden.
Vorzugsweise weist das Antriebselement eine Drehmomentüberwachung auf. In diesem Fall kann das erfolgreiche Verschließen oder Öffnen der Ventile durch Übermittlung und/oder Quittierung eines erreichten und/oder vorgegebenen Drehmoments dokumentiert werden. Diese Daten können dann in einem fahrzeugspezifischen Datensatz gespeichert werden.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Adapter zur Verbindung einer Entlüftungsschraube mit einem Hydrauliksystem, wobei der Adapter einerseits mit dem Hydrauliksystem und andererseits mit der Entlüftungsschraube fluidtechnisch verbindbar ist und wobei der Adapter eine Drehmomentabstützung für eine Anschlusskupplung der oben beschriebenen Art aufweist. Dies ist wiederum vor dem Hintergrund relevant, dass herkömmliche Entlüftungsschrauben lediglich als einfache Schrauben ausgeführt sind, deren Gewinde in ein entsprechendes Gegengewinde, beispielsweise bei Bremssystemen in einem Bremssattel, greift. Dadurch muss jedoch im Falle einer automatisierten Befüllung bzw. Entleerung von Hydrauliksystemen eine Drehmomentabstützung an einer anderen Stelle, wiederum am Beispiel von Kraftfahrzeugen, am Bremssattel selbst erfolgen. Da allerdings insbesondere in einem industriellen Fertigungsprozess zunehmend häufiger verschiedene Fahrzeugtypen in beliebiger Reihenfolge an ein und demselben Produktionsband hergestellt werden, kann auch die geometrische Ausprägung der Bremssättel variieren, was in diesem Fall zu einer Verkomplizierung der Anpassung der Drehmomentabstützung führen würde.
Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Adapters, welcher bereits die Drehmomentabstützung für die Anschlusskupplung integriert hat, lässt sich dieses Problem effektiv lösen. Beispielsweise kann sich hier der Anschlusskörper am Adapter über die Drehmomentabstützung drehfest abstützen, sodass ein auf den Schraubkörper wirkendes Drehmoment ausschließlich auf die Entlüftungsschraube wirkt, die entsprechend relativ zu dem Adapter verdreht wird, während die Anschlusskupplung relativ zu dem Adapter fixiert ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Entlüftungsschraube einen Fluidkanal auf, wobei der Adapter in eine am Hydrauliksystem ausgebildete Aufnahme dichtend einschraubbar ist. Bei der Aufnahme kann es sich z.B. um eine Einschrauböffnung für eine herkömmliche Entlüftungsschraube handeln. Dabei ist der Adapter zur Führung einer Bewegung der Entlüftungsschraube zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung ausgebildet ist und weist eine Dichtvorrichtung auf, wobei die Dichtvorrichtung zur dichtenden und lösbaren Ankopplung der Entlüftungsschraube an das Hydrauliksystem über den Adapter ausgebildet ist. Ferner ist die Dichtvorrichtung dazu ausgebildet, in der Offenstellung der Entlüftungsschraube eine Verbindung zwischen dem Fluidkanal und dem hydraulischen System freizugeben, und in der Schließstellung der Entlüftungsschraube die Verbindung zwischen dem Fluidkanal und dem hydraulischen System zu verschließen.
Es ist somit möglich, für verschiedene Hydrauliksysteme individuelle Adapter bereitzustellen, welche den unterschiedlichen Größenverhältnissen entsprechender Aufnahmen an Hydrauliksystemen Rechnung tragen. In solche Adapter können dann einheitlich ausgebildete Entlüftungsschrauben eingeschraubt werden, die wiederum mit einheitlich dimensionierten Anschlusskupplungen bedient werden können. Hierdurch lassen sich in signifikantem Umfang Kosten einsparen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Entlüftungsschraube einen axialen Fluidkanal und einen Durchlass zum Fluidkanal auf, wobei der Durchlass zur Verbindung in dem Adapter zwischen dem Fluidkanal und dem hydraulischen System ausgebildet ist. Beispielsweise kann es sich bei dem Durchlass um eine Querbohrung in der Entlüftungsschraube handeln, wobei an der Entlüftungsschraube ein Dichtkonus ausgebildet ist, der mit einem konischen Dichtsitz der Dichtvorrichtung des Adapters zusammenwirkt, um wahlweise die Verbindung zwischen dem Fluidkanal und dem hydraulischen System freizugeben oder zu verschließen.
Es ist auch möglich, eine Entlüftungsschraube zu verwenden, die ein automatisch wirkendes integriertes Rückschlagventil aufweist (siehe WO 2006/136354 A1 ).
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Anschlusskupplung für eine Entlüftungsschraube eines Hydrauliksystems in geschnittener Seitenansicht,
Figur 2 abgewinkelte Ausführungsform einer Anschlusskupplung in geschnittener Seitenansicht, Figur 3 automatisierte Anschlusskupplung in geschnittener Seitenansicht,
Figur 4 Entlüftungsschraube mit Adapter in ge- schittener Seitenansicht.
Im Folgenden werden einander ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Figur 1 zeigt eine Anschlusskupplung 100 für eine nicht näher dargestellte Entlüftungsschraube 102 eines Hydrauliksystems. Die Anschlusskupplung 100 wird auf die Entlüftungsschraube 102 aufgesteckt, sodass ein Dichtring 104, beispielsweise aus EPDM oder Silikon, den endseitigen Anschlussnippel der Entlüftungsschraube 102 dicht umschließt und ein Sechskant 106 auf einen korrespondierenden Sechskant der Entlüftungsschraube 102 greift. Mit dem Aufstecken auf die Entlüftungsschraube 102 wird der Ventilkörper 108 in Form eines Rückschlagventils gegen die Kraft einer Druckfeder 110 vom Ventilsitz 112 abgehoben und gibt den Durchgang in die Anschlusskupplung 100 und von dort über einen Ringanschluss 114 in einen Leitungsanschluss 116 frei.
In der Ausführungsform nach Figur 1 umfasst der Schraubkörper 122 den Sechskant 106, die EPDM- oder Silikondichtung 104, den Ventilkörper 108 sowie den Ventilsitz 112 und die Druckfeder 110. Der Schraubkörper 122 ist dabei drehbar an einem Anschlusskörper 124 angeordnet, welcher den Ringanschluss 114 und den Leitungsanschluss 116 am Ringanschluss 114 umfasst. Eine Drehung des Schraubkörpers 122 bewirkt damit eine Drehung der Entlüftungsschraube 102 relativ zum Anschlusskörper 124.
Der Ringanschluss 114 ist drehbar mittels einer selbstsichernden Mutter 118 und zweier Anlaufscheiben 120 am Schraubkörper 122 gelagert. Anstelle der selbstsichernden Mutter könnte auch ein Sicherungsring verwendet werden. Zwei O-Ringe 126 dichten den Ringanschluss 114 gegenüber der Umgebung ab. Die Anschlusskupplung 100 weist ferner einen Innenvierkant 128 auf, wobei dieser am von der Entlüftungsschraube 102 abgewandten Ende des Schraubkörpers 122 angeordnet ist. An dem Innenvierkant 128 kann ein Werkzeug angesetzt werden, um die Entlüftungsschraube 102 festzuziehen oder zu lösen. Zur alternativen Betätigung (z.B. bei beengten Platzverhältnissen) kann die Anschlusskupplung unterhalb des Innenvierkants 128 noch einen Außensechskant aufweisen.
Der Befüll-, Spül- oder Entlüftungsvorgang kann nun an einem nach außen hin abgedichteten System durchgeführt werden. Nach Abschluss der Arbeiten kann die Entlüftungsschraube 102 mit einem definierten Drehmoment festgezogen werden. Dazu wird an den Innenvier 128 ein Drehmomentschlüssel oder Drehmomentschrauber angesteckt.
Nach dem Festziehen der Entlüftungsschraube 102, d.h. nach dem Verschließen des Hydrauliksystems kann die Anschlusskupplung 100 axial abgezogen werden, wobei der Ventilkörper 108 den Durchlass für Flüssigkeit und/oder Luft gleichzeitig verschließt.
Die Figur 2 zeigt eine veränderte Bauform der Anschlusskupplung 100 in Form eines Winkelkopfes zum Anschluss von Über- und/oder Unterdrucksystemen an die Entlüftungsschraub 102 zum Befüllen oder Entlüften eines hydraulischen Systems. Der Winkelkopf setzt sich zusammen aus dem Anschlusskörper 124 und dem Schraubkörper 122 zum Betätigen der Entlüftungsschraube 102. Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist der Schraubkörper 122 drehbar aber verliersicher mit Gewindestiften 202 in einer Nut 200 des Anschlusskörpers 124 fixiert.
Der Anschlusskörper 124 weist wiederum einen Leitungsanschluss 116 auf, über welchen das Hydrauliksystem evakuiert bzw. befüllt werden kann.
Zum Öffnen oder Verschließen des Hydrauliksystems wird wiederum der
Winkelkopf mit dem Sechskant 106 des Schraubkörpers 122 auf einen korrespondierenden Abschnit der Entlüftungsschraube 102 aufgesetzt, wobei durch Drehen des Schraubkörpers 122 manuell oder unter Verwendung beispielsweise eines Schraubenschlüssels die Entlüftungsschraube 102 gedreht und damit gelöst oder festgezogen werden kann. Das bezüglich Figur 1 erläuterte Rückschlagventil 108 kann dabei noch in den Winkelkopf integriert werden.
Die Figur 3 zeigt eine automatische Anschlusskupplung zum Anschluss von Befüll- und/oder Entlüftungsgeräten an Entlüftungsventile oder Entlüftungsschrauben von hydraulischen Systemen mit einer automatisierten Schraubfunktion.
Die Anschlusskupplung 100 besteht wiederum in ihren Grundkomponenten aus dem Schraubkörper 122 sowie dem Anschlusskörper 124. Im Unterschied zu den Ausführungsformen der Figuren 1 und 2 dient der Anschlusskörper 124 jedoch auch zur Drehmomentabstützung an dem Hydrauliksystem. Beispielsweise weist das Hydrauliksystem eine korrespondierende Drehmomentabstützung 300 auf, relativ zu welcher die Entlüftungsschraube 102 drehbar gelagert ist. Durch Eingriff eines Sechskants 302 des Anschlusskörpers 124 an der Drehmomentabstützung 300 des Hydrauliksystems wird eine Verdrehung des Anschlusskörpers 124 relativ zum Hydrauliksystem unterbunden. Durch die Verwendung einer Drehmoment gesteuerten Antriebseinheit 306, welche in drehfester Verbindung 304 mit dem Anschlusskörper 124 steht, kann ein Drehmoment auf den Schraubkörper 122 und von diesem wiederum über den Sechskant 106 des Schraubkörpers 122 auf die Entlüftungsschraube 102 zum Zwecke des Lösens oder Festziehens der Entlüftungsschraube übertragen werden.
Hierzu wird die Anschlusskupplung 100 auf die Entlüftungsschraube 102 aufgesteckt, wobei der Innen-Sechskant 302 an der Drehmomentabstützung
300 in Form eines Außen-Sechskants angreift und so eine Abstützung des aufzubringenden Drehmoments der Antriebseinheit 306 gewährleistet. Der
Innen-Sechskant 106 des Schraubkörpers 122 greift gleichzeitig über den korrespondierenden Außen-Sechskant am Oberteil der Entlüftungs- schraube 102, womit diese festgezogen oder gelöst werden kann. Es sei hier darauf verwiesen, dass anstatt der hier allgemein vorgeschlagenen Verwendung einer Sechskantform jede Formgebung zum Einsatz kommen kann, welche zuverlässig eine Drehmomentübertragung bzw. eine Drehmomentabstützung gewährleistet.
In der Ausführungsform der Figur 3 liegt wiederum der Dichtring 104 dichtend am endseitigen Anschlussnippel der Entlüftungsschraube 102 an. Anschlusskörper 124 und Schraubkörper 122 sind zueinander durch O-Ringe 126 abgedichtet.
Durch das Aufstecken auf die Entlüftungsschraube 102 wird wiederum der Ventilkörper 108 gegen die Kraft der Druckfeder 110 vom Ventilsitz 112 abgehoben und gibt den Durchgang in die Anschlusskupplung 100 und von dort in den Leitungsanschluss 116 frei.
Wie oben beschrieben, ist ferner die Antriebseinheit 306 vorgesehen, welche einerseits mit dem Anschlusskörper 124 nicht drehbar verbunden ist und andererseits mit dem Schraubkörper 122 derart verbunden ist, dass sie eine Relativbewegung zwischen Schraubkörper 122 und Anschlusskörper 124 erzeugen kann. Dadurch kann ein Drehmoment auf die Entlüftungsschraube 102 übertragen werden, ohne dass es einer weiteren, äußeren Drehmomentabstützung bedarf.
Durch die Antriebseinheit 306 kann die Entlüftungsschraube 102 vollautomatisch im Befüllprozess bedient (geöffnet und geschlossen) werden, ohne dass es einen manuellen Eingriffs bedarf. Durch die Drehmomentsteuerung kann das vorgesehene Anzugsmoment aufgebracht und dokumentiert werden. Ein wesentlicher Vorteil der gezeigten Ausführungsform ist, dass durch die Drehmomentabstützung am Unterteil 300 der Entlüftungsschraube 102 bei allen Hydrauliksystemen eine definierte einheitliche Schnittstelle bereitgestellt werden kann, die den gesamten Prozess maximal flexibilisiert.
Die Figur 4 zeigt die Drehmomentabstützung 300 in Form eines Adapters 300 für die Entlüftungsschraube 102, wobei der Adapter 300 in eine entsprechende Aufnahme des Hydrauliksystems einschraubbar ist. Zur Drehmomentabstützung dient ein Sechskantabschnitt 418 an dem Adapter 300.
Vorzugsweise ersetzt die in Figur 4 gezeigte Entlüftungsschraube 102 mit dem Adapter 300 eine herkömmliche Entlüftungsschraube. Dazu wird das Unterteil 416 des Adapters 300 mit dem Adaptergewinde 426 anstelle der herkömmlichen Entlüftungsschraube zum Beispiel in einen Bremssattel eines Kraftfahrzeugs eingeschraubt und dichtet dort metallisch über den Dichtkonus 430 ab.
In den Adapter 300 wird die Entlüftungsschraube 102 eingeschraubt (Gewinde 408 in Gewinde 422). Dabei gleitet der O-Ring 406 des Oberteils 400 an der Dichtfläche 420 des Adapters 300 entlang. Im geschlossenen Zustand dichtet das Oberteil 400 über den Dichtkonus 414 auf dem Dichtsitz 424 des Adapters 300 das Bremssystem bzw. allgemein das hydraulische System nach außen hin ab.
Zum Befüllen oder Entlüften wird das Oberteil 400 um ca. eine bis zwei Umdrehungen aufgedreht. Dadurch entsteht ein Durchgang in Form eines Kanals aus der Längsbohrung 428 des Adapters 300 sowie der Querbohrung 412 der Entlüftungsschraube 102 und der Längsbohrung 410 des Oberteils 400. Durch diesen Kanal kann das hydraulische System unter Verwendung der oben beschriebenen Anschlusskupplung befüllt und entlüftet werden.
Die Anschlusskupplung 100 (Fig. 3) greift mit dem entsprechenden Sechskant 302 des Anschlusskörpers 124 auf den Sechskant 418 des Adapters 300, und mit dem Sechskant 106 des Schraubkörpers 122 auf den Sechskant 402 des Oberteils 400 und mit dem Dichtring 104 über den Schlauchanschluss 404 des Oberteils 400.
Im Folgenden sei exemplarisch die Verwendung der beschriebenen Anschlusskupplung zum vollständigen Befüllen und Entlüften anhand einer Bremsanlage beispielhaft erläutert. Dies soll jedoch ohne Beschränkung der Allgemeinheit verstanden werden und kann auf beliebige Hydrauliksysteme übertragen werden. Zunächst sollte die herkömmliche Entlüftungsschraube einer Bremsanlage durch eine solche ersetzt werden, die auch dann das hydraulische Bremssystem gegenüber der Umgebung luftdicht hält, wenn sie für den Befüll- oder Entlüftungsvorgang geöffnet wird.
Dies kann im einfachsten Fall eine leicht modifizierte konventionelle Entlüftungsschraube sein. Dazu muss die Schraube allerdings am Gewinde mit einer Dichtungsmasse versehen werden, die zumindest für den Zeitraum der Befüllung und Entlüftung das Gewinde gegen Luft- und Bremsflüssigkeitsdurchtritt abdichtet. Diese Methode ist beim Einsatz von automatischen Befüll- und Entlüftungsanlagen nicht optimal geeignet (siehe oben). Außerdem sind alle Methoden zur Abdichtung eines Gewindes nur temporär wirksam und häufig bereits nach einmaliger Gewindebetätigung wieder undicht.
Besser ist daher der Einsatz von Entlüftungsschrauben oder Entlüftungsventilen, wie beispielsweise in Bezug auf Figur 4 beschrieben, die systembedingt eine Abdichtung des Bremssystems gegenüber der Umgebung beinhalten.
Ein spezielles Gerät, das die Befüllung bzw. Entlüftung der Bremsanlage unterstützt bzw. automatisch durchführt, muss nun sowohl an die oben genannten Entlüftungsschrauben als auch an den Ausgleichsbehälter der Bremsflüssigkeit ebenfalls luft- und druckdicht über geeignete Schläuche angeschlossen werden. Im Falle des Ausgleichsbehälters geschieht dies z.B. über eine spezielle Verschlusskappe, die an der Stelle der regulären Verschlusskappe aufgeschraubt, aufgesteckt oder anderweitig dicht befestigt wird.
An die Entlüftungsschrauben wird nun das Gerät mit Hilfe der oben beschriebenen Anschlusskupplung dicht angeschlossen.
Nach Herstellung dieser Anschlüsse erfolgt der eigentliche Befüll- und Entlüftungsvorgang. Zunächst erfolgt eine Entleerung des gesamten Bremssystems über die Entlüftungsschrauben ggf. mit Hilfe eines Unterdrucks, der über das Gerät erzeugt wird. Dadurch wird das gesamte Bremssystem vollständig entleert. Dabei wird im System evtl. vorhandene alte Bremsflüssigkeit abgesaugt und in einem Behälter aufgefangen.
Dazu besitzt das Befüll- und Entlüftungsgerät z.B. automatisch gesteuerte Ventile. Die Ventile schalten die Schlauchleitungen an den Entlüftungsschrauben über einen druckdichten Auffangbehälter für die Bremsflüssigkeit auf das Vakuum auf. Auf der anderen Seite, d.h. am Ausgleichsbehälter, wird die Schlauchleitung gegenüber der Umgebungsluft geöffnet, um eine vollständige Absaugung der alten Bremsflüssigkeit zu ermöglichen.
Ist die alte Bremsflüssigkeit restlos abgesaugt, wird die Schlauchleitung am Ausgleichsbehälter gegenüber der Umgebung verschlossen und das gesamte Bremssystem wird durch den anliegenden Unterdruck mit Hilfe einer Vakuumpumpe evakuiert. Diese Vorgehensweise führt dazu, dass bei allen weiteren Arbeitsschritten nahezu keine Luft mehr im System ist, sodass der Vorgang des Entlüftens gewissermaßen fehlerfrei durchgeführt werden kann.
Entscheidend für den Erfolg ist bei diesem Arbeitsschritt eine weitestgehende Evakuierung des gesamten Brems- und Befüllsystems, d.h. einschließlich aller angeschlossener Behälter, Schlauchleitungen, Ventile usw. Ob der Unterdruck über die Radbremszylinder oder den Ausgleichsbehälter aufgebracht wird, spielt zunächst keine Rolle. Im Sinne eines einfachen Prozessablaufs bietet sich die Evakuierung des Bremssystems über den Ausgleichsbehälter an.
Im nächsten Schritt werden die automatischen Ventile an den Schlauchleitungen zu den Radbremszylindern geöffnet und frische Bremsflüssigkeit kann in das leere Bremssystem einströmen. Dies geschieht, wie oben beschrieben, dadurch, dass der Schraubkörper der jeweiligen Anschlusskupplung an der Entlüftungsschraube angreift und ein Drehmoment überträgt, sodass durch die Drehung der Entlüftungsschraube diese gelöst wird. Dadurch wird ein Durchgang zwischen dem Leitungsanschluss der Anschlusskupplung und dem Hydrauliksystem zum Einströmen von Hydraulikflüssigkeit hergestellt. Alternativ können die Entlüftungsschrauben bereits geöffnet sein und es werden lediglich in der Schlauchleitung befindliche Magnetventile geöffnet.
Dabei ist es wichtig, dass die Schlauch- und Ventilanordnung derart gewählt wird, dass auch in den Schlauchleitungen und Ventilen keine Luft mehr vorhanden ist. Dazu sind vorzugsweise die Leitungen und Ventile vor Beginn des Prozesses zu fluten und anschließend gegenüber dem Bremssystem zu verschließen. Vorteilhaft ist, wenn die neue Bremsflüssigkeit in den Leitungen während des Evakuierungsvorgangs keinen Kontakt zum anliegenden Vakuum hat, da sie ansonsten unter Unterdruck stehen würde, was zu einem Ausgasen der in der Bremsflüssigkeit gelöst vorliegenden Luft führen könnte. Hierdurch würde keine Verbesserung des Befüllergebnisses erzielt, im Gegenteil würden sich möglicherweise Luftblasen bilden, die sich im Bremssystem festsetzen könnten.
Der Prozess des Einströmens der Bremsflüssigkeit kann nun in einem weiteren Schritt entweder ohne weitere Unterstützung durch eine Vakuumpumpe erfolgen oder durch diese leicht unterstützt werden. Dies hängt unter anderem auch von der geometrischen Ausgestaltung des Bremssystemes ab. Ebenfalls kann - soweit erforderlich - der Prozess des Einströmens auch durch eine Pumpe unterstützt werden, die die frische Bremsflüssigkeit in das Bremssystem drückt. Beide unterstützenden Maßnahmen können auch kombiniert und/oder nacheinander eingesetzt werden. Als günstig hat sich herausgestellt, die Befüllung des Bremssystems „von unten nach oben" durchzuführen, d.h. die Bremsflüssigkeit über die Entlüftungsschrauben in Richtung des Ausgleichsbehälters einströmen zu lassen. Je nach Fahrzeug- oder Bremsentyp kann aber auch die umgekehrte Richtung vorteilhaft sein.
Nach den bisherigen Prozessschritten ist das Bremssystem zunächst befüllt.
Allerdings können im Falle recht leichtgängiger Bremskolben, insbesondere bei neuen Bremszangen, diese durch den Unterdruck beim Evakuieren des Bremssystems nahezu vollständig in die Zylinderbohrungen der
Radbremszylinder eingezogen worden sein. Dies hat in der Tat Vorteile beim Befüllen des Systems, da hierdurch die Bildung von Hohlräumen, Kavernen usw., in denen sich ggf. noch Restluft sammeln kann, reduziert wird.
Würde der Befüllprozess an dieser Stelle enden, müssten die Kolben vor der Inbetriebnahme des Fahrzeugs noch durch mehrfache Betätigung des Hauptbremszylinders an die Bremsbeläge und Scheiben angelegt werden. Dies ist zwar prinzipiell möglich, führt aber einerseits dazu, dass der Prozess in einem Undefinierten Zustand beendet wird, was im Falle einer Automatisierung ungünstig ist. Andererseits wird ein Teil der im Ausgleichsbehälter für den Verschleissausgleich der Bremsbeläge benötigten und bevorrateten Bremsflüssigkeit bereits für das Anlegen der Kolben verwendet. Da bei Fahrzeugen mit großen Bremssätteln dieses Volumen nicht unerheblich ist, kann bereits nach dem Befüllprozess die vorgeschriebene Füllmenge des Ausgleichsbehälters unterschritten sein.
Um hier Abhilfe zu schaffen, könnten die Bremskolben durch einen im System aufzubauenden Überdruck angelegt werden. Dieser Überdruck kann auch in Form eines Druckstoßes aufgebracht werden. In beiden Fällen wird dieser Druck durch eine Pumpe in der Befüll- und Entlüftungsmaschine aufgebaut und in das Bremssystem geleitet. Auch für diesen Prozessschritt ist ein nach außen hin vollkommen abgedichtetes Gesamtsystem unabdingbare Voraussetzung.
Am Ende des Befüllprozesses wird im Ausgleichsbehälter das vorgeschriebene Flüssigkeitsniveau eingestellt. Hierzu wird über den oben genannten Schlauchanschluss die Bremsflüssigkeit bis zu einem definierten Füllstand abgesaugt. Dazu dient ein in die Flüssigkeit beispielsweise ragendes Röhrchen, das mit dem Absaugschlauch verbunden ist und das auf Höhe des Sollniveaus endet. Dadurch wäre ein Absaugen von zu viel Bremsflüssigkeit wirksam verhindert.
Anschließend ist das gesamte System drucklos zu machen, die Entlüftungsventile sind zu schließen und alle Schlauchleitungen abzunehmen. Die fahrzeugspezifischen Verschlüsse, Kappen usw. sind zu montieren. Es sei hier nochmals darauf verwiesen, dass zum Aufbringen eines Drehmoments auf die Schraubverbindung immer auch eine Abstützung des Schraubwerkzeugs erforderlich ist, da andernfalls kein Drehmoment übertragen werden kann, wozu vorzugsweise der oben beschriebene Adapter zum Einsatz kommt.
Bezugszeichenliste
100 Anschlusskupplung
102 Entlüftungsschraube
104 Dichtung
106 Sechskant 108 Ventilkörper
110 Druckfeder
112 Ventilsitz
114 Ringanschluss
116 Schlauchanschluss 118 selbstsichernde Mutter
120 Anlaufscheibe
122 Schraubkörper
124 Anschlusskörper
126 O-Ring 128 Innenvierkant für Schraubanschluss
200 Nut
202 Gewindestift
300 Drehmomentabstützung
302 Sechskant zur Abstützung des Drehmoments 304 nicht drehbare Verbindung der Antriebseinheit
306 Antriebseinheit
400 Oberteil
402 Sechskant
404 Schlauchanschluss 406 O-Ring
408 Gewinde
410 Längsbohrung
412 Querbohrung
414 Dichtkonus 416 Unterteil
418 Sechskant
420 Dichtfläche
422 Gewinde
424 Dichtsitz 426 Adaptergewinde
428 Längsbohrung
430 Dichtkonus

Claims

Patentansprüche
1. Anschlusskupplung (100) für eine Entlüftungsschraube (102) eines Hydrauliksystems, wobei die Anschlusskupplung (100) aufweist:
einen Schraubkörper (122) zum Angriff an der Entlüftungsschraube (102), wobei eine Drehung des Schraubkörpers (122) eine Drehung der Entlüftungsschraube (102) zum Zwecke des
Lösens oder des Festziehens der Entlüftungsschraube (102) bewirkt,
ein Dichtelement (104) zur dichtenden und lösbaren Ankopplung der Anschlusskupplung (100) an das Hydrauliksystem über die
Entlüftungsschraube (102),
ein Leitungsanschluss (1 16) zur dichtenden Verbindung der Anschlusskupplung (100) mit einer zum Befüllen, Entleeren, Entlüften und/oder Spülen des Hydrauliksystems vorgesehenen
Druck- und/oder Vakuumleitung.
2. Anschlusskupplung (100) nach Anspruch 1 , wobei der Schraubkörper (122) relativ zum Leitungsanschluss (1 16) drehbar an der Anschlusskupplung (100) angeordnet ist.
3. Anschlusskupplung (100) nach Anspruch 2, ferner mit einem Anschlusskörper (124), wobei der Leitungsanschluss (116) an dem Anschlusskörper (124) angeordnet ist und wobei der Anschlusskörper (124) relativ zum Schraubkörper (122) drehbar ist.
4. Anschlusskupplung (100) nach Anspruch 3, wobei der Anschlusskörper (124) eine Drehmomentabstützung (302) an dem Hydrauliksystem aufweist.
5. Anschlusskupplung (100) nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Dichtelement (104) an dem Schraubkörper (122) angeordnet ist.
6. Anschlusskupplung (100) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der Schraubkörper (122)
die Entlüftungsschraube (102) zumindest teilweise in sich aufnimmt,
- zum drehbaren Angriff zur Übertragung von Drehmomenten eine zur Anschlusskontur der Entlüftungsschraube (102) komplementäre Innenkontur (106) aufweist.
7. Anschlusskupplung (100) nach einem der vorigen Ansprüche, ferner mit einem Ventil, wobei das Ventil zur Freigabe einer Verbindung zwischen dem Leitungsanschluss und dem hydraulischen System beim Ankoppeln der Anschlusskupplung an das hydraulische System und zum Verschließen der Verbindung beim Abkoppeln ausgebildet ist.
8. Anschlusskupplung (100) nach Anspruch 7, ferner mit einem Fluidkanal zwischen dem Dichtelement (104) und dem Leitungsanschluss (1 16) , wobei das Ventil einen Ventilkörper (108) und eine Druckfeder (110) aufweist,
der Ventilkörper (108) beim Ankoppeln an die Entlüftungs- schraube (102) durch diese gegen die Kraft der Druckfeder (110) von einem Ventilsitz (112) abhebbar ist.
9. Anschlusskupplung (100) nach Anspruch 8, wobei sich die Druckfeder (110) an dem Schraubkörper (122) abstützt.
10. Anschlusskupplung (100) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Dichtelement (104) eine Dichtung aufweist, die einen endseitigen Anschlussnippel der ankoppelbaren Entlüftungsschraube (102) umschließt.
1 1. Anschlusskupplung (100) nach einem der vorigen Ansprüche 3 bis 10, ferner mit einem Antriebselement (306) zur Bewirkung der Drehung des Schraubkörpers (122) relativ zum Anschlusskörper (124).
12. Anschlusskupplung (100) nach Anspruch 1 1 , wobei es sich bei dem Antriebselement (306) um einen elektrischen oder pneumatischen Antrieb handelt.
13. Anschlusskupplung (100) nach Anspruch 1 1 oder 12, wobei das Antriebselement (306) eine Drehmomentüberwachung aufweist.
14. Adapter (300) zur Verbindung einer Entlüftungsschraube (102) mit einem Hydrauliksystem, wobei
- der Adapter (300) einerseits mit dem Hydrauliksystem und andererseits mit der Entlüftungsschraube (102) fluidtechnisch verbindbar ist, der Adapter (300) eine Drehmomentabstützung (418) für eine Anschlusskupplung (100) nach einem der vorigen Ansprüche aufweist.
5 15. Adapter (300) nach Anspruch 14, wobei die Drehmoment- abstützung (418) an dem Anschlusskörper (124) der Anschlusskupplung drehfest angreift.
16. Adapter (300) nach Anspruch 14 oder 15, wobei die 10 Entlüftungsschraube (102) einen Fluidkanal (410) aufweist, wobei
der Adapter (300) in eine am Hydrauliksystem ausgebildete Aufnahme dichtend einschraubbar ist,
i5 - der Adapter (300) zur Führung einer Bewegung der
Entlüftungsschraube (102) zwischen der Schließstellung und der Offenstellung ausgebildet ist,
der Adapter (300) eine Dichtvorrichtung aufweist, über die die 20 Entlüftungsschraube in der Schließstellung und der Offenstellung dichtend an dem Adapter (300) geführt ist,
der Adapter (300) dazu ausgebildet ist, in der Offenstellung der Entlüftungsschraube (102) eine Verbindung zwischen dem 25 Fluidkanal (410) und dem hydraulischen System freizugeben und in der Schließstellung der Entlüftungsschraube (102) die Verbindung zwischen dem Fluidkanal (410) und dem hydraulischen System zu verschließen.
30
17. Entlüftungsschraube (102) für einen Adapter (300) nach Anspruch 16, wobei die Entlüftungsschraube (102) einen Durchlass (412) zum Fluidkanal (410) aufweist, wobei der Durchlass (412) zur Verbindung in dem Adapter (300) zwischen dem Fluidkanal und dem hydraulischen System ausgebildet ist.
18. Entlüftungsschraube (102) nach Anspruch 17, wobei der Durchlass (412) eine Querbohrung in der Entlüftungsschraube (102) ist, wobei an der
Entlüftungsschraube (102) ein Dichtkonus (414) ausgebildet ist, der mit einem konischen Dichtsitz (424) der Dichtvorrichtung des Adapters (300) zusammenwirkt, um wahlweise die Verbindung zwischen dem Fluidkanal (410) und dem hydraulischen System freizugeben oder zu verschließen.
19. System mit einem Adapter (300) nach einem der Ansprüche 14 bis 16 und einer Entlüftungsschaube (102) nach Ansprüche 17 oder 18, wobei die Entlüftungsschraube (102) in der Schließstellung und der Offenstellung dichtend an dem Adapter (300) geführt ist.
20. System nach Anspruch 19, wobei zur dichtenden Führung der Entlüftungsschraube (102) an dem Adapter (300) eine O-Ring Dichtung (406) vorgesehen ist.
21 . Verfahren zum Entleeren, Befüllen und Entlüften eines Hydrauliksystems, mit den Verfahrensschritten:
Verbinden des Hydrauliksystems mit einer zum Entleeren, Befüllen und Entlüften des Hydrauliksystems vorgesehenen Leitung, insbesondere über eine Anschlusskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und/oder ein System nach Anspruch 19 oder 20,
Entleerung des Hydrauliksystems, wobei das in dem Hydrauliksystem befindliche alte Hydraulikfluid über die mit dem Hydrauliksystem verbundene Leitung abgeführt wird, - Evakuieren des Hydrauliksystems,
Befüllen des Hydrauliksystems, wobei neues Hydraulikfluid über die Leitung in das Hydrauliksystem einströmt,
Trennen der Verbindung der Leitung mit dem Hydrauliksystem.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , wobei das Hydrauliksystem über die Leitung mit einem Druckstoß beaufschlagt wird, bevor die Verbindung der Leitung mit dem Hydrauliksystem getrennt wird.
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