DE102020006033A1

DE102020006033A1 - System zur Befüllung eines in einem Fahrzeug positionierten Vorratsbehälters mit Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit

Info

Publication number: DE102020006033A1
Application number: DE102020006033.1A
Authority: DE
Inventors: Philipp Röding; Arnd Bressel; Diana Franz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2020-10-02
Filing date: 2020-10-02
Publication date: 2020-11-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Befüllung eines in einem Fahrzeug positionierten Vorratsbehälters mit Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit, umfassend einen fahrzeugexternen Behälter (1), der über ein Ventil (9, 27) mit dem Vorratsbehälter verbindbar ist, wobei eine Pumpe (7, 29) die Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit (33) zwischen fahrzeugexternen Behälter (1) und einer Bedieneinheit (5) zum Befüllen des Vorratsbehälters umwälzt. Bei einem solchen System ist zwischen dem Ventil (9, 27) und der Bedieneinheit (5) einen geschlossener Zwischenbehälter (15) zur Speicherung der entlüfteten und/oder entgasten Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit (33) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine System zur Befüllung eines in einem Fahrzeug positionierten Vorratsbehälters mit Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit, umfassend einen fahrzeugexternen Behälter, der über ein Ventil mit dem Vorratsbehälter verbindbar ist, wobei eine Pumpe die Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit zwischen fahrzeugexternen Behälter und einer Bedieneinheit zur Befüllung des Vorratsbehälter umwälzt.
In hydraulischen Bremssystemen erfolgt die Kraftübertragung durch Einsatz von Bremsflüssigkeit auf Glykolbasis, deren Gas- und Wassergehalt auf Grund der sehr hohen Betriebstemperaturen beim Kraftübertragungsvorgang zur Vermeidung von Ausgasungs- und Siedephänomenen und einem dadurch hervorgerufenen Druckabfall beim Bremsvorgang auf wenige Prozent begrenzt werden muss. Die US 5,410,881 offenbart eine Vorrichtung zum Entlüften einer Bremse, bei welcher die Bremsflüssigkeit über Anlegen eines Vakuums in der Befüllanlage aufwendig entgast wird. In Werkstätten und in Nacharbeitsstationen steht diese Technik in der Regel nicht zur Verfügung. Nach Anbruch eines die Bremsflüssigkeit enthaltenen Gebindes wird die unverbrauchte Restmenge im Gebinde mit Luft in Verbindung gebracht und somit der Anteil an gelösten Gasen in der Bremsflüssigkeit bis zur Sättigung erhöht. Zusätzlich kommt es bei einer längeren Lagerung des angebrochenen Gebindes zur Aufnahme von Luftfeuchtigkeit, die ebenfalls die Leistungsfähigkeit der Bremsflüssigkeit beeinträchtigt, weshalb diese nach einem längeren Zeitraum entsorgt werden muss.
Aus der DE 103 09 479 A1 ist ein Verfahren zum Entlüften und Neubefüllen eines elektrohydraulischen Bremssystems bekannt, bei welchem eine pumpengetriebene Entlüftung vorgesehen ist, bei der ein Druckmittel bei geöffneten Ausgangsventilen von der Pumpe aus dem Druckmittelvorratsbehälter über die Auslassventile in den Behälter zurückbefördert wird. Die Pumpe und die Auslassventile können dabei getaktet angesteuert werden, so dass sich eine Druckpulsation ergibt, die ein Lösen von anhaltenden Luftblasen bewirkt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zur Befüllung eines in einem Fahrzeug positionierten Vorratsbehälters mit Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit anzugeben, welches die beschriebenen Nachteile überwindet.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Die Aufgabe ist mit einem eingangs beschriebenen System dadurch gelöst, dass zwischen dem steuerbaren Ventil und dem im Fahrzeug positionierten Vorratsbehälter ein geschlossener Zwischenbehälter zur Speicherung der entlüfteten und/oder entgasten Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit angeordnet ist. Durch die Verwendung des geschlossenen Zwischenbehälters mit entgaster Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit wird sichergestellt, dass keine Gase und Luftfeuchtigkeit in diesen eindringen können, so dass der im Zwischenbehälter gelagerte Vorrat an Brems- und Hydraulikflüssigkeit bei Werkstatt- bzw. Nachbearbeitungsbefüllungen vollständig aufgebraucht werden kann, was die Lagerzeit der Bremsflüssigkeit im Werkstattbereich erhöht. Ein Nachrüsten schon bestehender Befüllsystem ist einfach möglich. Darüber hinaus wird die Funktion der Bremsflüssigkeit in thermisch hochbelasteten Systemen, wie einem Bremssystem eines Kraftfahrzeuges, insbesondere bei elektrifizierten Fahrzeugen mit einer deutlich erhöhten Fahrzeugmasse, verbessert. Die Steifigkeit des Bremssystems wird durch geringere Gasgehalte optimiert.
Vorteilhafterweise weist der Zwischenbehälter ein bewegliches Volumenausgleichselement zur Kompensation einer Druck- oder Volumenänderung der Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit bei deren Entnahme auf. Dadurch kann die Bremsflüssigkeit mit konstanten Volumen aus dem Zwischenbehälter in den Vorratsbehälter im Fahrzeug verbracht werden.
In einer Ausgestaltung umfasst der Zwischenbehälter eine aus einem flexiblen Material bestehende Blase, in welcher die Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit eingeschlossen ist. Dies stellt eine zusätzliche Schutzmaßnahme gegen das Eindringen von Luft und Feuchtigkeit in die bereits entgaste Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit dar.
In einer Variante ist ein auf der Bremsflüssigkeit aufliegendes Auftriebselement umfangsseitig mit einem Balgsystem aus Metall oder Kunststoff versehen. Das Balgsystem stellt einen zusätzlichen Abschluss der bereits entgasten Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit gegenüber der Umgebung dar, wodurch die Qualität der Brems- und Hydraulikflüssigkeit erhöht wird.
In einer Ausführungsform ist dem Zwischenbehälter eine Entgasungseinheit zur Entgasung der Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit vorgelagert, welche in das Ventil zur Überführung der entgasten Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit in den Zwischenbehälter mündet. Somit kann in Werkstätten bzw. Nacharbeitsstationen eine größere Menge der entgasten Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit vorgehalten werden, was den Befüllvorgang des Vorratsbehälters im Fahrzeug beschleunigt.
Es ist von Vorteil, wenn die Entgasungseinheit in einem Pumpenbypass zwischen dem Ventil und dem fahrzeugexternen, als Vorratstank ausgebildeten Behälter angeordnet ist. Dies stellt eine konstruktiv einfache Lösung dar.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der fahrzeugexterne Behälter als Beutelsystem mit einer nichtpermeablen Folie zur Aufnahme der entgasten Brems- und Hydraulikflüssigkeit ausgebildet, das über ein Stutzensystem an den Zwischenbehälter angeschlossen ist. In Kombination mit dieser neuen Verpackungstechnik wird die Qualität der Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit in der Serviceabfüllung erhöht.
In einer weiteren Variante ist die entgaste Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit über das evakuierte Stutzensystem dem Zwischenbehälter zuführbar. Somit muss vor der Befüllung des Zwischenbehälters mit der entgasten Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit lediglich das Stutzensystem evakuiert werden, um das Eindringen von Luft und Feuchtigkeit in die Brems- und Hydraulikflüssigkeit zu unterbinden. Dies vereinfacht und verkürzt die Befüllung des Zwischenbehälters.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems,
3 ein erstes Ausführungsbeispiel des Zwischenbehälters,
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Zwischenbehälters,
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Zwischenbehälters.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems dargestellt, wie es in Werkstätten und Nachbearbeitungsstationen zur Befüllung eines Vorratsbehälters eines Fahrzeuges mit Bremsflüssigkeit verwendet wird. In einem Füllbehälter 1, welcher auch als Gebinde bezeichnet werden kann, ist eine konventionell hergestellte und gelieferte Bremsflüssigkeit gelagert. Dieser Füllbehälter 1 ist über eine Leitung 3 mit einer Befülleinheit 5 für einen nicht weiter dargestellten Vorratsbehälter verbunden, der im Kraftfahrzeug angeordnet ist. In der Leitung 3 ist zwischen dem Füllbehälter 1 und dem Vorratsbehälter 5 ein Pumpe 7 angeordnet, welcher ein schaltbares Ventil 9 nachgeordnet ist. In einem Pumpenbypass 11 ist eine Entgasungseinheit 13 positioniert, die in das Ventil 9 mündet. Dem Ventil 9 nachgeordnet ist ein hermetisch abgeschlossener Zwischenbehälter 15 zum direkten Anschluss an die Befülleinheit 5. Bei einem über das Ventil 9 abgetrennten Kreislauf wird die Bremsflüssigkeit aus dem Füllbehälter 1 in die Entgasungseinheit 13 geleitet und anschließend wird der Zwischenspeicher 15 mit der entgasten Bremsflüssigkeit befüllt, wo diese zwischengespeichert wird. Bei Bedarf wird die Befülleinheit 5 an den Vorratsbehälter des Fahrzeuges angeschlossen und die gewünschte Menge der entgasten Bremsflüssigkeit aus dem Zwischenbehälter 15 in den Vorratsbehälter des Kraftfahrzeuges abgefüllt.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Bremsflüssigkeit bereits beim Hersteller der Bremsflüssigkeit entgast wird. Wie in 2 gezeigt, umfasst der Füllbehälter 1 dann ein Beutelsystem 17, beispielsweise in Form einer Blase, welches aus einer nichtpermeablen Folie gebildet ist, in welcher die bereits beim Hersteller entgaste Bremsflüssigkeit gespeichert ist. Das Beutelsystem 17 ist über ein Einwegventil 19 an ein Stutzensystem 21 angeschlossen. Bevor die bereits entgasten Bremsflüssigkeit aus dem Beutelsystem 17 in den Zwischenbehälter 15 geleitet wird, wird das Stutzensystem 21 und der damit verbundene Anschlussbereich 23 mit einer Vakuumpumpe 25 evakuiert. Dazu wird der Anschlussbereich 23 durch ein in der Leitung 3 angeordnetes Ventil 27 abgetrennt. Nach erfolgter Evakuierung werden das Einwegventil 19 und das Ventil 27 geöffnet und eine weiter Pumpe 29, die dem Ventil 27 in der Leitung 3 nachgeordnet ist, fördert die entgaste Bremsflüssigkeit ohne weitere Luftzufuhr in den Zwischenbehälter 15, aus welchem diese ebenfalls nach Bedarf zur Befüllung des Vorratsbehälters des Fahrzeuges der Befülleinheit 5 zugeführt wird.
In den 3 bis 5 sind verschiedene Ausführungsbeispiele für die Gestaltung des Zwischenbehälters 15 dargestellt, wobei die jeweilige Fig. a den gefüllten Zwischenbehälter 15 zeigt, während die jeweilige Fig. b den Zwischenbehälter 15 mit abgesenktem Füllstand darstellt. Gemäß 3 weist der Zwischenbehälter 15 an seiner tiefsten Stelle einen Stutzen 31 zum Bremssystem auf. Auf der Bremsflüssigkeit 33 schwimmt ein Volumenausgleichselement 35, welches mit einer umlaufenden Dichtung 37 gegen den Zwischenbehälter 15 abgedichtet ist. Optimal kann unter dem Volumenausgleichselement 35 ein Auftriebselement 39 auf der Oberfläche der Bremsflüssigkeit 33 positioniert sein. An seiner Oberseite ist der Zwischenbehälter 15 mit einem Deckel 41 versehen, an welchem optional ein Belüftungselement 43 zur Atmosphäre angeordnet ist. Auch seitlich kann an dem Zwischenbehälter 15 eine Entlüftungsschraube 45 vorgesehen sein.
In dem Zwischenbehälter 15, welcher in 4 gezeigt ist, ist die entgaste Bremsflüssigkeit 33 in einer innenliegenden Blase 47 eingeschlossen, wobei das dichtungsbewehrte Volumenausgleichselement 35 auf der Blase 47 aufliegt. Auf eine Entlüftungsschraube 45 kann hier verzichtet werden. In 5 wird das Auftriebselement 35 durch einen Faltenbalg 49 gegen die Oberfläche der entgasten Bremsflüssigkeit gedrückt, wobei sich der Faltenbalg 49 auf der entgegengesetzten Seite gegen einen an der Innenseite des Zwischenbehälters 15 umlaufenden Vorsprung 51 abstützt, gegen welchen er durch die Bremsflüssigkeit gedrückt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5410881 [0002]
DE 10309479 A1 [0003]

Claims

System zur Befüllung eines in einem Fahrzeug positionierten Vorratsbehälters mit Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit, umfassend einen fahrzeugexternen Behälter (1), der über ein Ventil (9, 27) mit dem Vorratsbehälter verbindbar ist, wobei eine Pumpe (7, 29) die Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit (33) zwischen fahrzeugexternen Behälter (1) und einer Bedieneinheit (5) zum Befüllen des Vorratsbehälters umwälzt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ventil (9, 27) und der Bedieneinheit (5) ein geschlossener Zwischenbehälter (15) zur Speicherung der entlüfteten und/oder entgasten Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit (33) angeordnet ist.
System nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenbehälter (15) ein bewegliches Volumenausgleichselement (35) zur Kompensation einer Druck- oder Volumenänderung der Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit (33) bei deren Entnahme aufweist.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenbehälter (15) eine aus einem flexiblen Material bestehende Blase (47) umfasst, in welcher die Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit (33) eingeschlossen ist.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das ein auf der Bremsflüssigkeit aufliegendes Auftriebselement (39) umfangsseitig mit einem Balgsystem (49) aus Metall oder Kunststoff versehen ist, welches sich an einem Vorsprung (51) des Zwischenbehälters (15) abstützt.
System nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zwischenbehälter (15) eine Entgasungseinheit (13) zur Entgasung der Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit (33) vorgelagert ist, welche in das Ventil (9) zur Überführung der entgasten Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit (33) in den Zwischenbehälter (15) mündet.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungseinheit (13) in einem Pumpenbypass (11) zwischen dem Ventil (9) und dem fahrzeugexternen, als Vorratstank ausgebildeten Behälter (1) angeordnet ist.
System nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der fahrzeugexterne Behälter (1) ein Beutelsystem (17) mit einer nichtpermeablen Folie zur Aufnahme der entgasten Brems- und Hydraulikflüssigkeit umfasst, das über ein Stutzensystem (21) an den Zwischenbehälter (15) angeschlossen ist.
System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die entgaste Brems- bzw. Hydraulikflüssigkeit (33) über das evakuierte Stutzensystem (21) dem Zwischenbehälter (15) zuführbar ist.