DE102013223754A1

DE102013223754A1 - Entlüftungseinrichtung für ein hydraulisches System

Info

Publication number: DE102013223754A1
Application number: DE102013223754.5A
Authority: DE
Inventors: Jan Grabenstätter
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2014-06-18
Also published as: DE112013006038A5; WO2014094759A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungseinrichtung für ein hydraulisches System, welches zumindest umfasst einen Nehmerzylinder mit einem Druckmitteleinlass, einen Geberzylinder mit einem Druckmittelauslass sowie eine mit zumindest einem Anschlusselement/Konnektor versehene Druckmittelleitung, die einen den Druckmitteleinlass hydraulisch wirksam mit dem Druckmittelauslass verbindenden Fluidkanal aufweist. Erfindungsgemäß ist die Entlüftungseinrichtung in das Anschlusselement/den Konnektor integriert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungseinrichtung für ein hydraulisches System, welches zumindest umfasst einen Nehmerzylinder mit einem Druckmitteleinlass, einen Geberzylinder mit einem Druckmittelauslass sowie eine mit zumindest einem Anschlusselement/Konnektor versehene Druckmittelleitung, die einen den Druckmitteleinlass hydraulisch wirksam mit dem Druckmittelauslass verbindenden Fluidkanal aufweist.
Bekannte Entlüftungseinrichtungen für hydraulische Systeme weisen beispielsweise ein separates, an die Druckmittelleitung angeschlossenes, Gehäuse auf, in dem axial ein Stopfen – mit oder ohne Gewinde – drehbar angeordnet ist. Der Stopfen bildet mit dem Gehäuse über eingearbeitete Dichtflächen einen axialen Dichtsitz und verschließt dadurch dichtend die Druckmittelleitung. Zur Entlüftung des Systems wird der Dichtsitz getrennt, indem beispielsweise der Stopfen durch eine Drehbewegung gelockert wird, wobei über eine Öffnung im Stopfen die aus dem System zu entfernende Luft und gegebenenfalls überschüssiges Druckmittel abgeleitet wird.
Eine Vielzahl bekannter Anwendungen sieht auch eine Anordnung der Entlüftungseinrichtung entweder direkt an einer hydraulischen Komponente, z. B. an einem semihydraulischen Nehmerzylinder bzw. an einem Zentralausrücker, vor. Häufig kommen auch der hydraulischen Komponente zugeordnete Adapterstücke zum Einsatz.
Ein in der DE 10 2011 085 649 A1 offenbartes Entlüftungsventil weist ein T-förmiges Gehäuse auf, welches in die Druckleitung zwischen zwei Enden eingesetzt wird. Das Gehäuse besteht aus einem oberen und einem unteren schalenförmigen Gehäuseteil, die die Druckleitung umgreifen und über Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Dabei ist das obere Gehäuseteil zur Bildung eines T mit einem Ansatz in Form einer Buchse ausgeführt, die den mit einem Entlüftungskanal versehenen Stopfen aufnimmt.
Die DE 101 55 793 A1 beschreibt ein Entlüftungsventil, welches aus einem Entlüftungsstopfen und einem diesen aufnehmenden Gehäuse besteht, wobei das Gehäuse Bestandteil eines Nehmerzylinders oder ein für sich abgeschlossenes, zusätzlich in das hydraulische System eingebrachtes, Bauteil sein kann.
So zeigt der Stand der Technik eine Vielzahl unterschiedlicher Entlüftungseinrichtungen für hydraulische Systeme, die insbesondere bei hydraulischen Kupplungs- oder Bremsbetätigungen bei Kraftfahrzeugen Anwendung finden. Ebenso vielfältig ist ihre konstruktive Ausbildung. So gibt es eine große Anzahl von unterschiedlichen Gehäusen und Adaptern, bei denen die Anschlussgeometrie für die Entlüftungseinrichtung angespritzt wird. Dadurch ist die Konstruktion aufwendig und kostenintensiv und kann Fehlerquellen beinhalten. Bei unter Druck stehendem hydraulischem System lässt sich das Entlüftungsventil/die Entlüftungseinrichtung häufig nur schwer öffnen bzw. schließen. Hinzu kommt meist noch ein beengter Motorraum, so dass auch der Einsatz eines Werkzeuges schwierig ist.
Die bekannten Entlüftungseinrichtungen benötigen zudem neben einer relativ großen Anzahl an Bauteilen auch einen zusätzlichen Bauraum. Außerdem ist ihr Einsatz größtenteils nur auf das konkrete hydraulische System bzw. die konkrete hydraulische Komponente beschränkt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine kostengünstige Entlüftungseinrichtung für ein hydraulisches System vorzuschlagen, die bei kompakter Bauweise und wenig Bauteilen leicht zu handhaben und universell einsetzbar ist.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Bei einer Entlüftungseinrichtung für ein hydraulisches System, welches zumindest umfasst einen Nehmerzylinder mit einem Druckmitteleinlass, einen Geberzylinder mit einem Druckmittelauslass sowie eine mit zumindest einem Anschlusselement/Konnektor versehene Druckmittelleitung, die einen den Druckmitteleinlass hydraulisch wirksam mit dem Druckmittelauslass verbindenden Fluidkanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungseinrichtung in das Anschlusselement/den Konnektor integriert ist.
In vorteilhafter Weise weist das Anschlusselement/der Konnektor eine mit dem Fluidkanal korrespondierende Aufnahmebohrung auf, in welcher ein Entlüftungsstopfen um seine Längsachse drehbar angeordnet und aus einer geschlossenen in eine geöffnete Position und umgekehrt bringbar ist. Dabei ist eine Drehbewegung des Entlüftungsstopfens um seine Längsachse/Drehachse auf einen Winkel von 180° begrenzt.
Im Anschlusselement/Konnektor ist eine Entlüftungsbohrung vorgesehen, die in etwa orthogonal zu der den Entlüftungsstopfen aufnehmenden Aufnahmebohrung angeordnet ist, wobei die Entlüftungsbohrung vor ihrer Einmündung in die Aufnahmebohrung vorzugsweise in einen mit einer verringerten Querschnittsfläche versehenen Entlüftungskanal übergeht. In vorteilhafter Weise befindet sich die Entlüftungsbohrung hierbei in einem an dem Anschlusselement/Konnektor angeordneten Entlüftungsnippel.
Zwischen dem Entlüftungsstopfen und der Wand der Aufnahmebohrung ist zumindest ein Dichtelement vorgesehen ist, welches in einer zu der Längsachse des Entlüftungsstopfens geneigten Ebene angeordnet ist, wobei in Abhängigkeit von der Drehstellung/Position des Entlüftungsstopfens eine Verbindung zwischen einer in etwa orthogonal zu der Aufnahmebohrung angeordneten, den Fluidkanal aufnehmenden, Durchströmbohrung des Anschlusselementes/Konnektors und der Entlüftungsbohrung/dem Entlüftungskanal besteht oder unterbrochen ist. Das Dichtelement ist hierbei vorzugsweise als O-Ring ausgebildet und auf dem Entlüftungsstopfen in einer komplementär ausgebildeten, schräg zur Längsachse verlaufenden, Ringnut angeordnet.
In vorteilhafter Weise sind weiterhin der Entlüftungsstopfen und der Konnektor mittels einer eine axiale Fixierung des Entlüftungsstopfens realisierenden Schnappverbindung miteinander verbindbar. Dabei sind an einem außerhalb der Aufnahmebohrung des Konnektors befindlichen Kopfstück des Entlüftungsstopfens Schnapphaken angeordnet, die mit an dem Konnektor angeordneten Rastnasen in Eingriff bringbar sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung in einer geschlossenen Stellung,
2 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung in einer geöffneten Stellung,
3 eine Vorder- und eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung.
Die 1 und die 2 zeigen jeweils die erfindungsgemäße Entlüftungseinrichtung 1 in einer Schnittdarstellung entlang einer Linie A-A gemäß 3. Dabei ist in 1 ein geschlossener und in 2 ein geöffneter Zustand der Entlüftungseinrichtung 1 dargestellt. Die Entlüftungseinrichtung 1 ist Teil eines hydraulischen Systems, vorzugsweise eines Kupplungsausrücksystems eines Kraftfahrzeuges, dessen Wirkungsweise an sich bekannt ist. So umfasst das hydraulische System eine Druckmittelleitung 2 (in 3 gezeigt) mit einem Fluidkanal 2.1 zur Druckbeaufschlagung einzelner hydraulischer Komponenten, wie beispielsweise eines nicht näher gezeigten Nehmerzylinders des Kupplungsausrücksystems. Zur Verwirklichung einer drucksicheren Verbindung mit dem Nehmerzylinder weist die Druckmittelleitung 2 an ihrem dem Nehmerzylinder zugewandten Ende ein Anschlusselement 3, hier als Konnektor ausgebildet, auf.
Der Konnektor 3 besitzt ein Gehäuse mit einer Aufnahmebohrung 3.1, die in eine den Fluidkanal 2.1 aufnehmende Durchströmbohrung 3.2 mündet. In die radial gerichtete bzw. in etwa orthogonal zu der Durchströmbohrung 3.2 angeordnete Aufnahmebohrung 3.1 ragt ein Entlüftungsstopfen 4 hinein, der um seine Längsachse L drehbar angeordnet ist. Ein sich außerhalb des Konnektors 3 befindendes Kopfstück 4.1 des Entlüftungsstopfens 4 weist dabei an seinem Außenumfang Schnapphaken 4.2 auf, die mit am Außenumfang des Konnektors 3 angeordneten, komplementär ausgebildeten, Rastnasen 3.3 in Eingriff bringbar sind. Die Schnapphaken 4.2 des Kopfstücks 4.1 umgreifen dabei den die Rastnasen 3.3 aufweisenden Teil des Konnektors 3 zur Bildung einer Schnappverbindung. Dadurch ist der Entlüftungsstopfen 4 in Richtung seiner Längsachse L fixiert. Ein am Entlüftungsstopfen 4 vorgesehener Anschlag 4.3 begrenzt dabei dessen Drehwinkel auf 180°. Im Konnektor 3 ist außerdem eine Entlüftungsbohrung 3.4 vorgesehen, die in etwa orthogonal zu der den Entlüftungsstopfen 4 aufnehmenden Aufnahmebohrung 3.1 verläuft und in letztere mündet. Die Entlüftungsbohrung 3.4 weist dabei an ihrer Einmündung in die Aufnahmebohrung 3.1 einen eine stark verringerte Querschnittsfläche besitzenden Entlüftungskanal 3.5 auf. Vorzugsweise befindet sich die Entlüftungsbohrung 3.4 mit dem Entlüftungskanal 3.5 in einem am Konnektor 3 angeordneten Entlüftungsnippel 3.6.
Zwischen dem Entlüftungsstopfen 4 und der Wand der Aufnahmebohrung 3.1 des Konnektors 3 ist zumindest ein, vorzugsweise als ein O-Ring ausgebildetes, Dichtelement 5 vorgesehen, welches in einer zu der Längsachse L – die gleichzeitig auch die Drehachse ist – des Entlüftungsstopfens 4 geneigten Ebene angeordnet ist. Das Dichtelement 5 befindet sich hierbei in einer an dem Umfang des Entlüftungsstopfens 4 eingebrachten, komplementär ausgebildeten, schrägen Ringnut 4.4 und ist dadurch zum Entlüftungsstopfen 4 fixiert. Alternativ zum als O-Ring ausgebildeten Dichtelement 5 wäre beispielsweise auch ein schräger, sich mit dem Entlüftungsstopfen 4 mitdrehender, Schlauchgummi einsetzbar. In Abhängigkeit von der Drehstellung/Position des Entlüftungsstopfens 4 besteht dabei eine Verbindung zwischen dem Fluidkanal 2.1 bzw. der Durchströmbohrung 3.2 und dem Entlüftungskanal 3.5 (geöffnete Stellung), oder aber diese Verbindung ist unterbrochen (geschlossene Stellung). Bei der in 1 gezeigten geschlossenen Stellung der Entlüftungseinrichtung 1 liegt das Dichtelement 5 zwischen der Durchströmbohrung 3.2 und dem Entlüftungskanal 3.5 an der Wand der Aufnahmebohrung 3.1 an und verhindert damit ein Entlüften des hydraulischen Systems.
Die 2 zeigt die geöffnete Stellung der Entlüftungseinrichtung 1. Durch eine Drehung des Entlüftungsstopfens 4 (mittels seines Kopfstücks 4.1) um seine Längsachse/Drehachse L um 180° befindet sich das schräg zu der Längsachse L angebrachte Dichtelement 5 oberhalb des Entlüftungskanals 3.5 und gibt dadurch den „Entlüftungsweg“ von der das Fluid führenden Durchströmbohrung 3.2 durch die Aufnahmebohrung 3.1 zum Entlüftungskanal 3.5 im Entlüftungsnippel 3.6 des Konnektors 3 frei. Dabei kann der Durchmesser der Aufnahmebohrung 3.1 des Konnektors 3 relativ klein gehalten werden. Mit der sich dadurch ergebenden Reduzierung der auf den Entlüftungsstopfen 4 wirkenden hydraulischen Fläche (beispielsweise um rund 75% gegenüber einer bekannten Lösung) reduzieren sich auch die auf diesen wirkenden Axialkräfte. Durch die Verringerung der auf die axiale Fixierung des Entlüftungsstopfens 4 zum Konnektor 3 wirkenden Kräfte verkleinert sich auch das zum Öffnen des Entlüftungsstopfens 4 unter Druck notwendige Betätigungsmoment und ermöglicht somit eine erleichterte Bedienung.
In 3 sind eine Vorderansicht und eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung 1 dargestellt. Daraus geht insbesondere deren kompakte Bauweise hervor. Mit dem mit einem N versehenen Pfeil ist der Anschluss an den nicht gezeigten Nehmerzylinder angedeutet.
Durch den Einbau der Entlüftungseinrichtung 1 in das im hydraulischen System bereits vorhandene Anschlusselement (Konnektor 3) erhält man eine universell einsetzbare – im beschriebenen Ausführungsbeispiel an alle Nehmerzylinder passende – Entlüftungseinrichtung 1. Der Konnektor 3 mit der integrierten Entlüftungseinrichtung 1 passt zu allen Gehäusen und Adaptern. Die Anordnung der Entlüftungsbohrung 3.4/des Entlüftungsnippels 3.6 an dem Konnektor 3 unterstützt zudem eine kompakte Bauweise der Entlüftungseinrichtung 1.
Bezugszeichenliste

1.: Entlüftungseinrichtung
2.: Druckmittelleitung
2.1: Fluidkanal
3.: Konnektor
3.1: Aufnahmebohrung
3.2: Durchströmbohrung
3.3: Rastnase
3.4: Entlüftungsbohrung
3.5: Entlüftungskanal
3.6: Entlüftungsnippel
4: Entlüftungsstopfen
4.1: Kopfstück
4.2: Schnapphaken
4.3: Anschlag
4.4: Ringnut
5: Dichtelement
L: Längsachse/Drehachse
N: Anschluss an Nehmerzylinder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011085649 A1 [0004]
DE 10155793 A1 [0005]

Claims

Entlüftungseinrichtung (1) für ein hydraulisches System, welches zumindest umfasst einen Nehmerzylinder mit einem Druckmitteleinlass, einen Geberzylinder mit einem Druckmittelauslass sowie eine mit zumindest einem Anschlusselement/Konnektor (3) versehene Druckmittelleitung (2), die einen den Druckmitteleinlass hydraulisch wirksam mit dem Druckmittelauslass verbindenden Fluidkanal (2.1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungseinrichtung (1) in das Anschlusselement/den Konnektor (3) integriert ist.
Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement/der Konnektor (3) eine mit dem Fluidkanal (2.1) korrespondierende Aufnahmebohrung (3.1) aufweist, in welcher ein Entlüftungsstopfen (4) um seine Längsachse (L) drehbar angeordnet und aus einer geschlossenen in eine geöffnete Position und umgekehrt bringbar ist.
Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehbewegung des Entlüftungsstopfens (4) um die Längsachse/Drehachse (L) auf 180° begrenzt ist.
Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschlusselement/Konnektor (3) eine Entlüftungsbohrung (3.4) vorgesehen ist, die in etwa orthogonal zu der den Entlüftungsstopfen (4) aufnehmenden Aufnahmebohrung (3.1) angeordnet ist.
Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsbohrung (3.4) vor ihrer Einmündung in die Aufnahmebohrung (3.1) in einen mit einer verringerten Querschnittsfläche versehenen Entlüftungskanal (3.5) übergeht.
Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsbohrung (3.4) sich in einem an dem Anschlusselement/Konnektor (3) angeordneten Entlüftungsnippel (3.6) befindet.
Entlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Entlüftungsstopfen (4) und der Wand der Aufnahmebohrung (3.1) zumindest ein Dichtelement (5) vorgesehen ist, welches in einer zu der Längsachse/Drehachse (L) des Entlüftungsstopfens (4) geneigten Ebene angeordnet ist, wobei in Abhängigkeit von der Drehstellung/Position des Entlüftungsstopfens (4) eine Verbindung zwischen einer in etwa orthogonal zu der Aufnahmebohrung (3.1) angeordneten, den Fluidkanal (2.1) aufnehmenden, Durchströmbohrung (3.2) des Konnektors (3) und der Entlüftungsbohrung (3.4)/dem Entlüftungskanal (3.5) besteht oder unterbrochen ist.
Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (5) als O-Ring ausgebildet ist und auf dem Entlüftungsstopfen (4) in einer komplementär ausgebildeten, schräg zur Längsachse/Drehachse (L) verlaufenden, Ringnut (4.4) angeordnet ist.
Entlüftungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungsstopfen (4) und der Konnektor (3) mittels einer eine axiale Fixierung des Entlüftungsstopfens (4) realisierenden Schnappverbindung miteinander verbindbar sind.
Entlüftungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an einem außerhalb der Aufnahmebohrung (3.1) des Konnektors (3) befindlichen Kopfstück (4.1) des Entlüftungsstopfens (4) Schnapphaken (4.2) angeordnet sind, die mit an dem Konnektor (3) angeordneten Rastnasen (3.3) in Eingriff bringbar sind.