DE3424790A1 - Fluessigkeits-versorgungsvorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeits-Versorgungsvorrichtung
und insbesondere, aber nicht ausschließlich auf eine Flüssigkeits-Versorgungsvorrichtung
für ein hydraulisches Kraftfahrzeug-Bremssystem
.
Gegenwärtig werden sowohl herkömmliche synthetische Bremsflüssigkeiten (diese werden kurz als synthetisches
öl bezeichnet) oder hydraulische System-Mineralöle (diese werden kurz als Mineralöle bezeichnet) für
Bremssysteme benutzt. Die Benutzung synthetischer öle ist weiter verbreitet als die Benutzung von Mineralöl,
aber Mineralöl erweist sich als vorteilhafter,
weil es weniger hydroskopisch ist als synthetisches öl. Außerdem wird Mineralöl oder synthetisches öl
in gewissen Fahrzeug-Abfederungssystemen benutzt und wenn das gleiche Öl sowohl für das Federsystem als
auch für das Bremssystem benutzt wird, dann kann eine gemeinsame Versorgungs-Vorrichtung vorgesehen werden.
Unglücklicherweise sind die beiden öle nicht kompatibel
Sie unterscheiden sich nicht nur hinsichtlich ihres spezifischen Gewichtes und trennen sich infolgedessen
voneinander, sondern sie erfordern auch Dichtungen aus unterschiedlichem Material. Wenn synthetisches Öl in
ein Bremssystem eingeführt wird, welches mit Mineralöl arbeitet, dann verunreinigt das synthetische öl das
Mineralöl, wodurch schließlich die öldichtungen zerstört werden. Wenn solche Systeme einmal verunreinigt
sind, dann ist es schwierig, zeitaufwendig und kostspielig sie wieder zu reinigen. Außerdem besteht die
große Gefahr, daß das Bremssystem ausfällt.
Gemäß der Erfindung wird bei einer Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung
eine Verunreinigung des Systems dadurch verhindert, daß sie einen ersten Flüssigkeitsvorratsbehälter, einen zweiten Flüssigkeitsvorratsbehälter
und eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Behältern aufweist, daß
eine Pumpe in der Verbindung eingeschaltet ist, um Flüssigkeit aus dem ersten Behälter in den zweiten
Behälter zu fördern, daß Sonden in dem ersten Flüssigkeitsvorratsbehälter
das Vorhandensein einer elektrisch leitfähigen Verunreinigung feststellen, und daß eine
Steuerschaltung vorgesehen ist, die die Pumpe abschaltet wenn eine Verunreinigung festgestellt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
bildet die Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung einen Teil eines Kraftfahrzeug-Bremskreises. Dabei ist ein
Zwischenbehälter in die Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Vorratsbehältern zwischen dem ersten Vorratsbehälter
und der Pumpe eingeschaltet. Dieser Zwischenbehälter enthält ebenfalls Sonden zur Feststellung des
Vorhandenseins einer elektrisch leitfähigen Verunreinigung. Diese Sonden liefern ebenso wie die Sonden in
dem ersten Vorratsbehälter einem Steuerkreis Signale. Der Steuerkreis umfaßt Relais, deren Kontakte in dem
Stromkreis der Pumpe eingeschaltet sind. Eines dieser
Relais bewirkt ein Einschalten der Pumpe, um aus dem zweiten Behälter abgezogene Flüssigkeit durch Flüssigkeit
aus dem Zwischenbehälter zu ersetzen, und ein weiteres Relais verhindert die Förderung der Pumpe,
wenn eine Verunreinigung durch eine der Sonden im ersten Vorratsbehälter oder im Zwischentank festgestellt
wird. Der Steuerkreis umfaßt Leuchtdioden oder andere visuelle Anzeigevorrichtungen, um die
Betriebsstellung der Vorrichtung anzuzeigen. Es kann eine Verzögerungsschaltung vorgesehen sein,
um die Pumpenförderung während einer gewissen minimalen Zeitdauer zu sperren, bis eine Verunreinigungsbedingung
existiert hätte.
Vorzugsweise ist die Pumpe eine peristaltische Pumpe. Bei einer solchen Pumpe sind die beweglichen
Teile von dem zu pumpenden Material isoliert. Außerdem wirkt die Pumpe als Rückschlagventil.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen :
Fig. 1 bis 4 schematische Darstellungen eines
Teils eines Kraftfahrzeug-Bremskreises,
der gemäß der Erfindung abgewandelt ist unter vier verschiedenen Betriebsbedingungen
;
Fig. 5 ein elektrisches Schaltbild der Schaltung, die Teil des abgewandelten Fahrzeug-Bremskreises
gemäß Fig. 1 bis 4 ist;
Fig. 6 und 7 perspektivische Ansichten möglicher
Ausbildungen des Behälters für die Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 4.
In den Figuren 1 bis 4 ist der Vorratsbehälter 1 für die Bremsflüssigkeit eines Automobil-Bremssystems
dargestellt. Dieser Vorratsbehälter 1 weist einen Flüssigkeitseinlaß 2 und einen Flüssigkeitsauslaß 3 auf. Der Einlaß 2 ist über eine Flüssigkeitsleitung
4 an eine peristaltische Pumpe 5 angeschlossen, und der Ausgang 3 ist mit dem übrigen
nicht dargestellten Bremssystem verbunden. Der Bremsflüssigkeitsbehälter
enthält einen durch einen Schwimmer betätigten Reed-Schalter 6, dessen Schwimmer 7 von der
Flüssigkeit im Behälter getragen wird. Der Schwimmer 7 wird bei seiner Aufwärtsbewegung und seiner Abwärtsbewegung
durch eine Führung 8 geführt.
Der Einlaß der Pumpe 5 ist an den Auslaß 11 eines Zwischenbehälters 10 angeschlossen. Der Einlaß 12
dieses Behälters 10 ist an den Auslaß 19 eines Primärbehälters 13 angeschlossen. Der Auslaß 11 liegt im
oberen Teil des Behälters 10 und der Einlaß 12 im Bereich des Bodens. Sowohl der Behälter 10 als auch der
Behälter 13 enthalten Sensorsonden 14 und 15, die an ihrer Basis angeordnet sind und deren Zweck weiter
unten beschrieben wird. Der Primärbehälter 13 weist ebenfalls einen durch einen Schwimmer betätigten Reed-Schalter
16 auf, dessen Schwimmer 17 von der Flüssigkeit des Behälters 13 getragen wird. Die Aufwärtsbewegung
und die Abwärtsbewegung des Schwimmers wird durch eine Führung 18 geführt. Eine Reihe von drei Warnleuchten
20, 21 und 22 (Leuchtdioden) werden am Instrumentenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet. Um die Sonden 14 und 15
in dem jeweiligen Behälter 10 und 13 unterbringen zu können, weist der Boden dieser Behälter vorzugsweise
einen V-förmigen Querschnitt auf. Die Behälter können beispielsweise in Form eines Troges gestaltet
sein, wobei die Sonden sich geradlinig über den Trog erstrecken, wie in Figur 6 angedeutet.
Der Behälterboden kann jedoch auch die Form eines Konus haben, und in diesem Fall können die Sonden
warzenförmig ausgebildet sein, wie in Fig. 7 dargestellt. Die Sonden bestehen aus rostfreiem Stahl
(18% Chrom, 8% Nickel). Rostfreier Stahl wurde gewählt, um Widerstandsänderungen auf der Oberfläche
der Sonden infolge der Entwicklung von Oxiden zu vermeiden. Stattdessen könnten auch Edelmetalle
benutzt werden .
Nunmehr wird die Arbeitsweise des Systems unter Zuhilfenahme der Schaltung nach Fig. 5 beschrieben.
Das System befindet sich in Figur 1 in seiner normalen Betriebsstellung, d.h. der Behälter 10 ist mit Mineralöl
angefüllt und auch in den Behältern 1 und 13 befindet sich Mineralöl mit hohem Pegelstand. Die Arbeitsweise
des Systems hängt von der Tatsache ab, daß Mineralöl ein elektrischer Isolator ist, während Verunreinigungen,
beispielsweise synthetisches öl elektrisch
leitfähig ist. Wenn nur Mineralöl in dem System befindlich ist und wenn dieses die richtige Pegelhöhe
besitzt, werden die Reed-Schalter 6 und 16 nicht betätigt und es erfolgt keine elektrische Überbrückung
über den Sonden 14 oder den Sonden 15. Keines der Relais 30, 31 oder 32 wird betätigt, und die Pumpe 5
und die Anzeigeleuchten 20, 21 und 22 bleiben abgeschaltet. Wenn ein Leckstrom im System auftritt, dann
fällt der Schwimmer 7 bei Absinken des Flüssigkeitsstandes im Flüssigkeitsbehälter 1 ab und der Reed-Schalter
6 wird geschlossen, wodurch wiederum die Schaltung nach der Spule des Relais 30 geschlossen
wird, um dieses Relais zu betätigen. Die Kontakte des Relais 30 schließen, um die peristaltische Pumpe
5 anzuschalten. Dann fördert die Pumpe 5 Mineralöl aus dem Zwischenbehälter 10 in den Vorratsbehälter 1,
bis der ölstand im Behälter 1 genügend angestiegen ist, um den Schwimmer 7 anzuheben. Dann wird der
Reed-Schalter 6 geöffnet und das Relais entregt, um die Pumpe 5 abzuschalten. Solange der Reed-Schalter
6 geschlossen ist und die Pumpe 5 arbeitet, leuchtet die Lampe 20. Diese Bedingung ist in Figur 2 dargestellt
.
Wenn Mineralöl vom Behälter 10 abgezogen wird, dann wird der Behälter 10 unter Schwerkraftwirkung aus
dem Primärbehälter 13 aufgefüllt. Dies bewirkt, daß der Ölstand in dem Behälter 13 abfällt und der Schwimmer
17 absinkt. Bei einem vorbestimmten niedrigen Pegel betätigt der Schwimmer 17 den Reed-Schalter
Die Betätigung dieses Reed-Schalters schließt den Stromkreis nach der Spule des Relais 31 und öffnet
den Kontakt jenes Relais, so daß der Stromkreis der Spule des Relais 30 unterbrochen wird und die peristaltische
Pumpe 5 nicht arbeiten kann. Durch Schließen des Reed-Schalters 16 wird auch der Stromkreis nach
der Warnlampe 21 geschlossen, die dann aufleuchtet und einen Niedrigpegel in dem Vorratsbehälter 13 anzeigt.
Diese Bedingung ist in Fig. 3 dargestellt. Dann muß der Vorratsbehälter 13 manuell von einer äußeren
Quelle her mit Mineralöl aufgefüllt werden.
Wenn das Mineralöl durch synthetisches Öl verunreinigt
ist, beispielsweise dann, wenn irrtümlicherweise
solches öl in den Vorratsbehälter 13 eingefüllt wird, dann sinkt dieses Öl nach dem Boden des Vorratsbehälters
13, da seine Dichte 1,01 - 0,005 g/ml beträgt im Vergleich zu 0,95 - 0,005 g/ml für Mineralöl.
Am Boden des Vorratsbehälters bildet das synthetische öl eine elektrisch leitfähige Brücke über den
Sonden 15. Dies führt dazu, daß ein negatives Potential an die Basis des Transistors T. angelegt
wird, wodurch T2 und Tg abgeschlatet werden, so daß
T, leitfähig wird und der Ausgang von T« ist über eine Relaisanordnung 41 mit dem Relais 32 verbunden.
Diese Relaiseinheit 51 umfaßt zwei NPN-Transistören
Tr und T» in Kaskaden-Schaltung und einen Kondensator
C, dessen Kapazitätswert die Verzögerung bestimmt. Der
Zweck dieser Zeitverzögerung besteht darin, die Pumpe 5 sieben Sekunden lang (oder eine andere gewählte
Zeitdauer) anzuhalten, damit sich die Bedingungen stabilisieren können. Wenn die Verunreinigung fortdauert
und ein Absetzen erfolgt, dann wird die Pumpe 5 dauernd abgeschaltet. Es leuchtet dann das Warnlicht
22 auf, wenn das Relais 32 das Vorhandensein von Verunreinigungen anzeigt und den Pumpenkreis abschaltet.
Die Kontakte des Relais 32 sind in die Stromkreise der Pumpe 5 und des Warnlichtes 22 so eingebaut,
daß durch Erregung des Relais der Stromkreis nach der Pumpe 5 unterbrochen wird und das Warnlicht
22 aufleuchtet. Eine ähnliche Wirkung tritt auf, wenn
eine Verunreinigung eine elektrische Brücke über den Sonden 14 im Behälter 10 elektrisch überbrückt
werden. Diese Bedinung ist in Figur 4 dargestelIt.
Durch das oben beschriebene Warnsystem wird demgemäß eine Anzeige bezüglich der Verunreinigung
geliefert, bevor die Verunreinigung in das Hauptbremssystem eindringen kann und die Pumpe, die
das Öl in das Hauptsystem fördert, wird am Pumpen gehindert. Abgesehen von der Feststellung diskreter
Tropfen von Verunreinigungen des Systems wird auch eine Verunreinigung durch synthetisches öl festgestellt,
welches vollständig mit Mineralöl gemischt ist, denn wenn dieses in den Vorratsbehälter 13
eingeführt wird, dann verbleibt es normalerweise in dem Vorratsbehälter 13 oder dem Behälter 10 solange,
daß sich das synthetische Öl aus dem Mineralöl abscheiden kann und die Sonden 14 oder 15 überbrückt.
Es hat sich z.B. gezeigt, daß 1% Synthetiköl Verunreinigung in 250 ml Mineralöl durch die Sonden
nach 12 Stunden festgestellt wird. Geringere Verunreinigungskonzentrationen erfordern normalerweise
längere Sondierungsperioden.
Eine peristaltisehe Pumpe ist besonders vorteilhaft
für die Anwendung als Förderpumpe, da nicht nur die sich bewegenden Teile der Pumpe gegenüber dem zu
pumpenden Feld isoliert werden, sondern die Pumpe auch als Rückschlagventil arbeitet. Diese Abwandlungen
gegenüber dem normalen Bremsflüssigkeitskreis
können zweckmäßigerweise benachbart zu den normalen Bremsflüssigkeitsbehältern im Motorraum des Kraftfahrzeuges
untergebracht werden.
Claims (11)
- Patentanwälte [""ι ' ; J :* " ;"::crjp|.~|ng. Curt WallachEuropäische Patentvertreter " " " Dipl.-lng. Günther KochEuropean Patent Attorneys 3424790 Dipl.-Phys. Dr.Tino HaibachDipl.-Ing. Rainer FeldkampD-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 2 60 80 78 · Telex 5 29 513 wakai dDatum: 5. Juli 1984Rolls-Royce Motors Limited unser zeichen: 17 953 _ K/ApPym's Lane,Crewe,CW1 3PL, CheshireEnglandFlüssigkeits-Versorgungsvorrichtung
Patentansprüche:.J Flüssigkeits-Versorgungsvorrichtung , ~~"' dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ersten Flüssigkeitsvorratsbehälter (13), einen zweiten Flüssigkeitsvorratsbehälter (1 ) und eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Behältern aufweist, daß eine Pumpe (5) in der Verbindung eingeschaltet ist, um Flüssigkeit aus dem ersten Behälter (13) in den zweiten Behälter (1) zu fördern, daß Sonden (15) in dem ersten Flüssigkeits-Vorratsbehälter das Vorhandensein einer elektrisch leitfähigen Verunreinigung feststellen, und daß eine Steuerschaltung vorgesehen ist, die die Pumpe (5) abschaltet wenn eine Verunreinigung festgestellt wird. - 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenbehälter (10) in die Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Vorratsbehältern (13 und 1) eingeschaltet ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (10) zwischen dem ersten Flüssigkeitsbehälter (13) und der Pumpe (5) angeordnet ist.
- 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (10) ebenfalls Sonden (14) aufweist, um das Vorhandensein einer elektrisch leitfähigen Verunreinigung festzustellen.
- 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung Signale von den Sonden (14,15) empfängt und die Arbeitsweise der Pumpe (5) in Abhängigkeit von den empfangenen Signalen steuert.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung Relais umfaßt, die im elektrischen Stromkreis der Pumpe 5 angeordnet sind.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß eines der Relais die Pumpe anschaltet, um aus dem zweiten Vorratsbehälter (1) verlorengegangene Flüssigkeit aus dem Zwischenbehälter (10) nachzufüllen, und daß ein weiteres Relais die Arbeitsweise der Pumpe sperrt, wenn eine Verunreinigung durch eine der Sonden (15 bzw. 14) im ersten Vorratsbehälter (13 ) bzw. im Zwischenbehälter (10) festgestellt wird.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung ein Anzeigegerät aufweist, welches die Betriebsbedingung der Vorrichtung erkennen läßt.
- 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die Relaisschaltung die Pumpenförderung verhindert, bis eine Verunreinigungsbedingung während einer gewissen Zeitdauer bestanden hat.
- 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (5) eine peristaltische Pumpe ist.
- 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß sie in das hydraulische Bremssystem eines Kraftfahrzeuges eingebaut ist.
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ROLLS-ROYCE MOTOR CARS LTD., CREWE, CHESHIRE, GB |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |