DE8807783U1 - Verschlußkappe für einen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Bremsflüssigkeitsbehälter eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
Verschlußkappe für einen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Bremsflüssigkeitsbehälter eines KraftfahrzeugsInfo
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Description
•DR. PHIL. FREDA
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1G-62 191 SCHVEIGERSTRASSE2
telefon: (089) 66 zo 51
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15.06. 1988 telefax: (089) 66 }9 36 (in)
Verschlußkappe für einen Flüssigkeitsbehälter,
insbes. Bremsflüssigkeitsbehälter eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Verschlußkappe für einen Flüssigkeitsbehälter, insbes. Bremsflüssigkeitsbehälter
eines Kraftfahrzeugs, mit
- einer Innenkontur zur Befestigung der Verschlußkappe auf einem mit einer entsprechenden Außenkontur versehenen
Einfüllstutzen des Flüssigkeitsbehälter,
- einer unteren Stirnfläche, die in Einbaulage dem Ende
des Einfüllstutzens zugewandt ist,
- einer flachen ringförmigen Dichtung, die in Einbaulage zwischen der unteren Stirnfläche und dem oberen Ende des
EinfÜllstutzens angeordnet ist, sowie
- einer radial äußeren und einer radial inneren ringförmigen
Rippe, die gegeneinander versetzte Unterbrechungen aufweisen und Schikanen auf einem Strömungsweg für einen
Luftdruckausgleich zwischen dem Innere» der Verschlußkappe und der Umgebung bilden,
Eine solche Verschlußkappe muß zwei Anforderungen erfüllen, die schwer miteinander zu vereinbaren sind, nämlich
Flüssigkeit am Austreten aus dem Behälter hindern, einen Luftaustausch mit der Umgebung jedoch ermöglichen. Darüber
hinaus soll eine solche Verschlußkappe preiswert herzustellen und einfach zu montieren sein.
15.06.1988
lG-62 191 KOP-8728
Bei hydraulischen Bremsanlagen vergrößert sich der Bedarf an Bremsflüssigkeit in den Radbremszylindern durch die
Abnutzung der Bremsbeläge und damit notwendig werdendes Nachstellen der Bremsen. Dieser Bedarf wird durch einen
Vorrat an Bremsflüssigkeit im Bremsflüssigkeitsbehälter gedeckt. Bei nichtbetätigter Bremsanlage kommuniziert die
Flüssigkeit im Bremsflüssigkeitsbehälter unmittelbar mit der Flüssigkeit der Bremsanlage. Bei Betätigung der Bremsanlage
wird diese Verbindung unterbunden. Bei -Erneuerung abgenutzter Bremsbeläge und damit verbundenen Zurückstellen
der Bremsen wird Bremsflüssigkeit aus den Radbremszylindern in den Bremsflüssigkeitsbehälter zurückgeschoben.
Auch temperaturabhängig bedingte Volumenänderungen der Bremsflüssigkeit werden durch Zufluß in den bzw. Abfluß
aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter ausgeglichen. Dadurch soll im allgemeinen erreicht werden, daß die Bremsanlage
im unbetätigten Zustand nur dem hydrostatischen Leitungsdruck von etwa 50 mbar ausgesetzt ist. Im vorliegenden
Zusammenhang wird von Ausnahmen, z.B. bei Rennwagen etc., abgesehen, bei denen über Ventile ein höherer Mindestdruck
von z.B. 3 bar im Bremssystem aufrechterhalten wird.
Ein Restdruck in der Bremsanlage führt bei Scheibenbremsen zum dauernden Schleifen der Bremsbeläge an den Bremsscheiben.
Dies ist wegen des damit verbundenen hohen Verschlcisses
und der Gefahr des Überhitzens der Bremse im allgemeinen unerwünscht. Andererseite ist auch ein Unterdruck
in der Bremsanlage unerwünscht/ denn er würde den Siedepunkt der Bremsflüssigkeit herabsetzen. Die Betätigungekolben in den Radbremszylindern würden durch den
atmosphärischen Luftdruck zurückgestellt. Auch könnte Luft in die Radbremszylinder eindringen und schließlich könnte
das bei Niederdrücken des Bremspedals im Hauptbüroszylinder verschobene Flüssigkeitsvolumen nicht ausreichen, ein-
15.06.1988 - 3 - lG-62 191
KOP-8728
gedrungene Luftblasen soweit zu komprimieren, daß ein genügend
großer Druckaufbau möglich ist, um die angestrebte Bremswirkung zu erzielen.
Um sicherzustellen, daß der Bremsflüssigkeitsstand im
Bremsflüssigkeitsbehälter diesen Umständen gerecht wird, ist der Bremsflüssigkeitsbehälter mit einer Minimalstand-
und einer Maximalstand-Markierung versehen; oberhalb der Maximalstand-Markierung ist ein Luftvolumen vorgesehen,
und die Verschlußkappe'weist «ine kleine BelUftungsbohrung
auf. Beim Füllen der Neuanlage wird der Bremsflüssigkeitsbehälter bis zur Maximalstand-Markierung gefüllt. Das
Luftvolumen zwischen Verschlußkappe und MaximaIstand-Markierung
ist dafür vorgesehen, die wärmebedingte Volumenvergrößerung der Bremsflüssigkeit aufzunehmen.
Mit zunehmender Belagabnutzung sinkt der Flüssigkeitsspiegel, wobei er jedoch nicht die Minimalstand-Markierung
erreichen sollte. Diese stellt sicher, daß bei Betätigung der Bremse keine Luft in den Hauptbremszylinder gesaugt
wird. Ein Absinken bis zur Minimalstand-Markierung ist in der Regel ein Indiz für ein Leck.
Durch die Belüftungsbohrung in der Verschlußkappe kann der Luftdruck oberhalb des Flüssigkeitsspiegels sich ständig
dem Atmosphärendruck anpassen. Der Luftraum oberhalb des Flüssigkeitsspiegel ist meistens so hoch, daß auch bei
starken Verzögerungen des Fahrzeugs keine Flüssigkeit aus der Belüftungsbohrung austritt* Eine einfache Belüftungebohrung
in der Verschlußkappe birgt jedoch die Gefahr, daß bei einer Motorwäsche Wasser in die Bremsflüssigkeit
dringt, wodurch deren Siedepunkt herabgesetzt wird. Bei nachfolgender Konservierung des Motors kann die Belüftungsbohrung
verschlossen werden und infolgedessen in
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m nfi iqflfl - 4 - 1G-62 191
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der Bremsanlage ein Unterdruck entstehen, der einen Bremsausfall
zur Folge haben kann.
Aus diesem Grund wird der angestrebte Druckausgleich häufig
nicht über eine einfache BelUftungsbohrung in der Verschlußkappe
bewirkt, sondern über einen mit Schikanen versehenen Strömungsweg, wie er sich bei Verwendung einer
Verschlußkappe der eingangs beschriebenen Gattung ergibt.
Eine solche Verschlußkappe ist aus der EP-A-0199643 bekannt.
Sie hat eine ebene untere Stirnfläche, an der ein topfförmiger Einsatz mit einem zentralen Steckzapfen befestigt
ist. Der Einsatz hat einen ebenen radial äußeren Flansch, der an der unteren Stirnfläche der Verschlußkappe
anliegt und radial nach innen durch eine radial äußere Ringrippe des Einsatzes begrenzt ist. Konzentrisch dazu
ist eine radial innere Ringrippe am Einsatz ausgebildet. Ferner hat der Einsatz einen vollständig geschlossenen,
kreisförmigen Boden, der einen über die radial äußere Rippe nach außen vorspringenden Rand aufweist. Zwischen
diesem und dem Flansch ist eine flache, ringförmige Dichtung angeordnet, die beim Aufschrauben der Verschlußkappe
auf den zugehörigen Einfüllstutzen gegen den Flansch gedruckt wird und dabei eben bleibt. Der Flansch hat einen
radialen Kanal, der ein zum Aufschrauben auf den Einfüllstutzen vorgesehenes Innengewinde der Verschlußkappe mit
einem inneren Ringraum zwischen &aacgr;&&zgr; radial inneren Rippe
und dem Steckzapfen verbindet. Der innere Ringraum ist durch eine Unterbrechung der radial inneren Rippe mit
einem äußeren Ringraum zwischen den beiden ringförmigen Rippen verbunden. Der äußere Ringraum ist durch eine am
Boden des Einsatzes ausgebildete Unterbrechung mit dem Innenraum der Verschlußkappe unterhalb der Dichtung verbunden.
Die beiden Unterbrechungen sind um ungefähr 160° gegeneinander versetzt.
• ·
15.06.1988 - 5 - lG-62 191
KOP-8728
Dieser bekannte Verschluß besteht aus mindestens drei Teilen, der eigentlichen Verschlußkappe samt Steckzapfen, der
Dichtung und dem topfförmigen Einsatz. Wenn sich Flüssigkeit
im radial inneren Ringraum gesammelt hat, kann sie ungefähr ebenso leicht durch den radialen Kanal im Flansch
nach außen wie durch die Unterbrechungen der ringförmigen Rippen nach innen fließen. Der Verschluß kann deshalb nach
mehrfachem Hin- und Herschwappen der Flüssigkeit lecken.
Bei Fahrzeugen gedrängter Bauweise, insbes. mit großvolumigen
Motoren und Zubehör wie Klimaanlage, Turbolader etc., ist oftmals der im Motorraum zur Verfügung stehende
Platz für den Bremsflüssigkeitsbehälter derart knapp bemessen, daß die zwischen Verschlußkappe und Maximalstand-Markierung
verbleibende Höhe bei Verwendung einer bekannten Verschlußkappe nicht ausreicht, das bei großen Bremsverzögerungen
oder Beschleunigungen beim Anfahren oder bei Kurvenfahrt hin- und herschwappende Flüssigkeitsvolumen am
Austritt durch den Belüftungskanal zu hindern. Entsprechendes gilt auch, wenn ein Behälter im Stillstand zu
starken Schwingungen angeregt wird, beispielsweise von einem ungleichmäßig laufenden Motor. Da Bremsflüssigkeit
hoch toxisch ist, darüber hinaus auch chemisch aggressiv, ist es höchst unerwünscht, wenn sie aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter
austritt. Ähnliches kann auch für andere Flüssigkeiten, beispielsweise Treibstoffe, gelten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verschlußkappe für einen Behälter, insbes. Bremsflüssigkeitsbehälter, zu
schaffen, die auch bei einer geringen Höhe zwischen Maximalstand-Markierung und Verschlußkappe ein Austreten von
Flüssigkeit bei großen Verzögerungen oder Beschleunigungen und/oder starken Vibrationen weitestgehend verhindert.
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Die ce 'luxgcia x&t erfindungsgemäß ausgehend von feiner Verschlußkappe
der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß
- die ringförmigen Kippen an der unteren Stirnfläche der Verschlußkappe ausgebildet sind und auf der Dichtung
Aufliegen und
- die radial innere Rippe tiefer liegt als die radial
Äußere Rippe, so daß beide Rippen zusammen die Dichtung in
einer Stellung halten, in der ihre Überseite von radial außen nach innen abfällt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich eus den Unteransprüchen.
anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Baugruppe aus Hauptbremszylinder
und Bremsflüssigkeitsbehälter,
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den oberen Teil
des Bremsflüssigkeitsbehälter mit Verschlußkappe , und
Die in Fig. 1 dargestellte Baugruppe aus Hauptbremszylinder 1 und daraufgesetztem Bremsflüssigkeitsbehälter 2 hat
eine Einbaulage, bei der die Hauptachse 3 des Hauptbremszylinders 1 um etwa 6° bis 7° gegen die Horizontale 4
geneigt ist, um ein besseres Entlüften zu ermöglichen. Der Hauptbremszylinder 1 hat Anschlüsse 5 und 6 für einen Primärbremskreis
bzw. SekundMrhremskreis. Der Pfeil 7 Ineu:
zeichnet die VorvSrtsfahrtrichtung. Der BreaiPf 7?ies'^keicsbehälter
2 hat eine Minimumstand-Markierung 8 und eine
Maximumstand-Markierung 9 und ist mit einer Verschlußkappe 10 verschlossen.
., n, 1&Mgr;8 - 7 - lG-62 191
15.06.1988 KOP-8728
Die Verschlußkappe 10 hat eine kegelförmige untere Stirnfläche
11, die zur Verschlußkappenachse A konzentrisch ist, einen Kegelwinkel von ungefähr 160° hat und radial
nach außen ansteigt. An der Stirnfläche 11 sind zwei konzentrische ringförmige Rippen 12 und 13 ausgebildet. Die
radial äußere Rippe 12 hat eine schmale Unterbrechung 14; die radial innere Rippe 13 hat drei schmale Unterbrechungen
15, 16 und 17, von denen die mittlere Unterbrechung gegen die einzige Unterbrechung 14 der äußeren Rippe 12 um
180° versetzt ist. Die" Unterbrechungen 16 und 17 sind
gegen die Unterbrechung 15 um je ungefähr 60° versetzt. Die Rippen 12 und 13 drücken auf eine flache ringförmige
Dichtung 18 aus Gummi, die in Einbaulage gemäß Fig. 2 auf den oberen Rand 19 eines Einfüllstutzens 20 des Bremsflüssigkeitsbehälter
2 aufliegt.
Innerhalb des Einfüllstutzens 20 ist ein Sieb 21 mittels eines Ringes 22 gehalten. In die Verschlußkappe 10 ist
eine Schwallscheibe 23 eingerastet. Diese hat einen Außendurchmesser,
der größer ist als der Innendurchmesser der Dichtung 18, die somit gegen Verlieren bei Demontage der
Verschlußkappe 10 gesichert ist.
Zum Befestigen der Verschlußkappe 10 auf dem Einfüllstutzen
20 sind beide mit komplementären Innen- bzw. Außenkonturen 24, 25 versehen; dargestellt sind Schraubengewinde,
deren Gewindegänge ein solches Profil haben, daß zwischen ihnen ein wendeiförmiger Kanal 26 freigelassen ist.
Wenn die im Bremsflüssigkeitsbehälter 2 enthaltene Bremsflüssigkeit,
angeregt durch Beschleunigungen, Verzögerungen und/oder Vibrationen, hin- und herplatschert, wird sie
durch die Schwallecheibe 23 etwas beruhigt. Aus der Bremsflüssigkeit
herausspritzende Tröpfchen können dennoch bis zur Stirnwand 27 der Verschlußkappe 10 gelangen, dort kön-
• t * t f ·
15.06.19&bgr;8
nen sie auf die Dichtung 18 abtropfen und über deren
Schräge abfließen.
Bei größeren Verzögerungen oder Beschleunigungen kann die Bremsflüssigkeit an einer Wandseite des Einfüllstutzens 20
schwappen, z.B. in Richtung des Pfeils 28, und derart hochsteigen, daß sie die Stirnwand 27 der Verschlußkappe
10 erreicht. Dabei kann Flüssigkeit durch die Unterbrechung 15 und/oder eine der Unterbrechungen 16 -und 17 der
inneren Rippe 13 in den Ringspalt 30 zwischen den Rippen
12 and 13 fließen. Der Ringspalt 30 ist nach oben durch die untere Stirnfläche 11 der Verschlußkappe 10 begrenzt,
radial nach außen und innen durch die beiden Rippen 12 und
13 und nach unten durch die Oberseite der Dichtung 18. Der an der Wandseite 28 sich aufbauende Flüssigkeitsdruck wird
dann an der äußeren Rippe 12 aufgenommen. Die Flüssigkeit kann dabei nicht durch die auf der Gegenseite liegende
Unterbrechung 14 der äußeren Rippe 12 nach außen abfließen. Nach Aufhören der Beschleunigung/Verzögerung
fließt die Flüssigkeit aus dem Ringspalt 30 durch eine oder mehrere der Unterbrechungen 15, 16, 17 der radial
inneren Rippe 13 in den Flüssigkeitsbehälter 2 zurück.
Unterliegt die Flüssigkeit einer Beschleunigung/Verzögerung derart, daß sie gegen eine Wandseite des Einfüllstutzens
in Richtung des Pfeils 29 schwappt und dort aufsteigt, so wird sie durch die an dieser Stelle geschlossene
innere Rippe 13 daran gehindert, in den Ringspalt 30 zu gelangen und durch die Unterbrechung 14 auezulaufen.
Der Winkel zwischen der Unterbrechung 14 und jeder der Unterbrechungen 16 und 17 beträgt etwa 120°. Dieser Winkel
ist ausreichend groß, um sicherzustellen, daß auch bei Flüssigkeitsanstieg in Richtung des Pfeils 31 keine Flüssigkeit
austritt.
• · &igr; a · ·
15.06.1988 - 9 - 1G-62 191
KOP-8728
Bei der dargestellten und beschriebenen Gestaltung und Einbaulage der Verschlußkappe 10 und ihrer Dichtung 18 ist
sichergestellt, daß jede beliebige von der Achse A ausgehende Gerade, die sich durch den Ringspalt 30 erstreckt,
ein Gefälle nach innen hat. Infolgedessen fließt in den Ringspalt 30 eingedrungene Flüssigkeit nach Aufhören der
Beschleunigung/Verzögerung stets mit Sicherheit in den Flüssigkeitsbehälter 2 zurück.
Die Belüftung des Bremsflüssigkeitsbehälters erfolgt über
den Kanal 26 zwischen den z.B. abgeflachten Gewindespitzen des Schraubgewindes 24 und dem Gewindegrund des Schraubgewindes
25, über die Unterbrechung 14 der äußeren Kippe 13, den Ringspalt 30 sowie eine oder mehrere der Unterbrechungen
15, 16, 17.
Die Breite des Ringspalts 30 beträgt etwa 0,5 mm. Die Rippen 12 und Io haben eine Höhe von etwa 0,7 mm; durch das
Festdrehen der Verschlußkappe 10 drücken sie eich etwas in die Dichtung 18 ein. Die Höhe der Rippen 12 und 13 ist so
festgelegt, daß auch festes Aufschrauben der Verschlußkappe 10 nicht zum Verschließen des Ringspalts 30 führen
kann. Andererseits soll der Ringspalt 30 nicht zu hoch sein, damit er dem Fließen der Flüssigkeit einen hinreichenden
Widerstand entgegensetzt.
Claims (6)
1. Verschlußkappe (10) für einen Flüssigkeitsbehälter (2),
insbes. Bremsflüssigkeitsbehälter eines Kraftfahrzeugs,
mit
- einer Innenkontur (24) zur Befestigung der Verschlußkappe (10) auf einem mit einer entsprechenden Außenkontur
(25) versehenen Einfüllstutzen (20) des Flüssigkeitsbehälter s (2) ,
- einer unteren Stirnfläche (11), die in Einbaulage dem
Ende des Einfüllstutzens (20) zugewandt ist,
- einer flachen ringförmigen Dichtung (18), die in Einbaulage zwischen der unteren Stirnfläche (11) und dem
oberen Ende des Einfüllstutzens (20) angeordnet ist, sowie
- einer radial äußeren und einer radial inneren ringförmigen
Rippe (12, 13), die gegeneinander versetzte Unterbrechungen {14 bzw. 15, 16, 17) aufweisen und Schikanen
auf einem Strömungsweg (26) für einen Luftdruckausgleich zwischen dem Inneren der Verschlußkappe (10) und der
Umgebung bilden,
dadurch gekennzeichnet , daß
- die ringförmigen Rippen (12, 13) an der unteren Stirnfläche (11) der Verschlußkappe (10) ausgebildet sind und
auf der Dichtung (18) aufliegen und
- die radial innere Rippe (13) tiefer liegt als die radial
äußere Rippe (12), so daß beide Rippen (12, 13) zusammen die Dichtung (18) in einer Stellung halten, in der ihre
Oberseite von radial außen nach innen abfällt.
15.06.1988 - 2 - lG-62 191
KOP-8728
2. Verschlußkappe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß die untere Stirnfläche (11) zwischen den Kippen (12, 13) ebenfalls
von radial außen nach innen abfällt und mit der Oberseite der Dichtung (18) einen Ringspalt (30) von nicht mehr als
1 mm Höhe bildet.
3. Verschlußkappe nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet , daß die Höhe des Ringspalts (30) ungefähr 0,5 mm beträgt.
4. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß
- die radial innere Rippe (13) eine mittlere Unterbrechung (15) sowie zwei gegen diese um je ungefähr 60° versetzte
weitere Unterbrechungen (16, 17) aufweist und
- die radial äußere Rippe (12) eine einzige Unterbrechung (14) aufweist, die der mittleren Unterbrechung (15) der
radial inneren Rippe (13) wenigstens annähernd diametral gegenüber1legt.
5. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet , daß die Oberseite der Dichtung (18) eine Kegelfläche mit einem Kegelwinkel
von 150° bis 170° bildet.
6. Verschlußkappe nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet , daß der Kegelwinkel ungefähr 160° beträgt.
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