DE102008010326A1 - Druckspeicher sowie Verfahren zum Befüllen, Entlüften und Vorspannen eines hydraulischen Servolenksystems - Google Patents

Druckspeicher sowie Verfahren zum Befüllen, Entlüften und Vorspannen eines hydraulischen Servolenksystems Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckspeicher (42) für einen geschlossenen Hydraulikkreis (10) eines Servolenksystems (8), mit einem zum Nachfüllen von Hydraulikfluid zu öffnendem Gehäuse (44), das mittels einer verschieblichen Trennwand (46) in einen oberen Raum (48) und einen mit dem Hydraulikkreis (10) in Verbindung stehenden unteren Raum (50) unterteilbar ist, sowie eine Vorspanneinrichtung (52), die eine vormontierte Baugruppe bildet und eine Feder (56) und die verschiebliche Trennwand (46) umfaßt. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Befüllen, Entlüften und Vorspannen eines hydraulischen Servolenksystems (8).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Druckspeicher für einen geschlossenen Hydraulikkreis eines Servolenksystems sowie ein Verfahren zum Befüllen, Entlüften und Vorspannen dieses Servolenksystems.
  • Druckspeicher für hydraulische Systeme sind aus dem Stand der Technik bereits allgemein bekannt. Häufig kommen sogenannte hydropneumatische Druckspeicher zum Einsatz, die jedoch den Nachteil aufweisen, daß der Druck in der „Gasphase" stark temperaturabhängig ist. Folglich ergeben sich bei größeren Temperaturschwankungen, wie sie im Kraftfahrzeugbereich typischerweise auftreten, unerwünscht hohe Druckänderungen im Hydraulikkreis.
  • Die DE 198 38 490 A1 zeigt einen Federspeicher für einen geschlossenen Hydraulikkreis, mit welchem sich dieses Problem allgemein lösen läßt. Der offenbarte Federspeicher ist als federbeaufschlagte Zylinder/Kolben-Einheit ausgebildet, so daß ein weitgehend temperaturunabhängiger, im wesentlichen konstanter Fluiddruck im Hydraulikkreis vorgehalten werden kann. Auf die Befüllung, Entlüftung und Vorspannung des geschlossenen Hydraulikkreises wird in der DE 198 38 490 A1 nicht genauer eingegangen. Diese Vorgänge stellen jedoch stets eine gewisse Herausforderung dar und sind insbesondere bei vorgespannten, geschlossenen Systemen mit beachtlichem Aufwand verbunden.
  • Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Druckspeichers für einen geschlossenen Hydraulikkreis eines Servolenksystems, der eine möglichst einfache Befüllung, Entlüftung und Vorspannung erlaubt. Ein weiterer Bestandteil der Aufgabe ist die Entwicklung eines Verfahrens, mit dem der geschlossene Hydrau likkreis des Servolenksystems möglichst einfach befüllt, entlüftet und vorgespannt werden kann.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Druckspeicher für einen geschlossenen Hydraulikkreis eines Servolenksystems nach Anspruch 1 gelöst.
  • Das Gehäuse wird durch eine Trennwand in einen oberen und unteren Raum unterteilt, wobei der untere Raum durch eine Feder unter Vorspanndruck gesetzt wird und Hydraulikfluid des Hydraulikkreises enthält. Durch Verschieben der Trennwand wird die Nachfüllöffnung freigegeben, so daß einfach von oben Hydraulikfluid nachgefüllt werden kann. Es müssen also keine separaten, aufwendigen Einrichtungen geschaffen werden, die dem ersten Befüllen oder Nachfüllen von Hydraulikflüssigkeit dienen.
  • Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist eine am Gehäuse befestigte Vorspanneinrichtung vorgesehen, die eine vormontierte Baugruppe bildet und einen Gehäusedeckel, eine Druckfeder und die verschiebliche Trennwand umfaßt, wobei die Druckfeder im oberen Raum untergebracht ist und im Hydraulikkreis einer Vorspannung festlegt, indem sie die verschiebliche Trennwand in Richtung zum unteren Raum beaufschlagt. Im wesentlichen setzt sich der Druckspeicher also zusammen aus einem offenen, aber verschließbaren Gehäuse, welches eine einfache Befüllung und Entlüftung des Hydraulikkreises ermöglicht, und einer vormontierten Vorspanneinrichtung, welche nach der Befüllung und Entlüftung des Hydraulikkreises lediglich am Gehäuse befestigt werden muß und daraufhin eine gewünschte Vorspannung aufbringen kann. Separate Befüllstutzen oder sonstige Befüllvorrichtungen sind nicht mehr nötig, weil deren Funktion auf vorteilhafte Art und Weise in den Druckspeicher integriert wurde. Da die Befüllung, Entlüftung und Vorspannung des Hydrauliksystems durch den beschriebenen Druckspeicher mit wenigen Handgriffen möglich ist, lassen sich auch am Hydrauliksystem anfallende Wartungs- oder Reparaturarbeiten einfacher und schneller durchführen.
  • Vorzugsweise ist ein Dichtelement vorgesehen, mit dessen Hilfe die verschiebliche Trennwand den unteren Raum relativ zum oberen Raum im wesentlichen dicht verschließt. Mit diesem Dichtelement können eine Leckage des Hydraulikkreises minimiert und Fertigungstoleranzen zwischen der Trennwand und dem Gehäuse einfach ausgeglichen werden.
  • Besonders bevorzugt ist das Dichtelement Teil der Vorspanneinrichtung. Der Druckspeicher setzt sich somit weiterhin im wesentlichen aus zwei Komponenten zusammen, nämlich dem offenen Gehäuse und der Vorspanneinrichtung. Da das Dichtelement in die vormontierte Baugruppe der Vorspanneinrichtung integriert ist, werden zusätzliche separate Bauteile vermieden, welche den Zusammenbau des Druckspeichers erschweren würden.
  • Das Dichtelement ist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Druckspeichers topfförmig ausgebildet.
  • In dieser Ausführungsform kann das Dichtelement mit seiner offenen Seite am Deckel angebracht sein und zusammen mit diesem den oberen Raum bilden. Der obere Raum ist dadurch gegenüber dem unteren Raum vollkommen abgedichtet, und die Druckfeder liegt geschützt im Innern des Federraums.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante ist das Dichtelement als Balg ausgebildet. Ein Balg, insbesondere ein Faltenbalg, stellt ein einfaches und preiswertes topfförmiges Dichtelement dar, welches eine Verschiebung der Trennwand zuläßt.
  • Vorzugsweise steht der obere Raum unter Atmosphärendruck. Dies wird beispielsweise mittels einer feinen Perforation im Gehäusedeckel erreicht. Dadurch ist sichergestellt, daß die Vorspannung im Hydraulikkreis keine temperaturabhängige Gasdruckkomponente aufweist, sondern im Idealfall ausschließlich von der Druckfeder bestimmt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform bilden das Dichtelement und der Gehäusedeckel im zusammengesetzten Zustand des Druckspeichers einen wenigstens hydraulikfluiddichten Aufnahmeraum, in dem die Druckfeder und die verschiebliche Trennwand untergebracht sind. Die Vorspanneinrichtung stellt in diesem Fall eine besonders kompakte vormontierte Baugruppe dar, bei der die Druckfeder geschützt im Innern des Aufnahmeraums liegt.
  • Die Vorspanneinrichtung kann ferner eine Federarretierung aufweisen, welche die Druckfeder in einer vorgespannten Stellung hält, wobei die Federarretierung betätigt werden kann, um die Druckfeder freizugeben. Durch die Federarretierung läßt sich die Druckfeder als Teil der abnehmbaren, vormontierten Vorspanneinrichtung bereits vor der Befestigung der Vorspanneinrichtung am Gehäuse vorspannen. Da die vormontierte Vorspanneinrichtung kompakt und abnehmbar ausgeführt ist, kann die Druckfeder in vorteilhafter Weise auch abseits des Servolenksystems vorgespannt, insbesondere maschinell vorgespannt werden.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist im unteren Raum eine Zugfeder vorgesehen, die die Trennwand nach unten zieht. Die Trennwand kann nach Abnehmen des Deckels nach oben gezogen werden, um die Befüllöffnung freizugeben. Dabei kann der Deckel mit einem Zugelement mit der Trennwand verbunden sein, so daß nur am Deckel gezogen werden muß, um die Trennwand zu heben. Alternativ kann natürlich auch mit einem Werkzeug die Trennwand erfaßt werden, um sie nach oben zu ziehen.
  • Der Gehäusedeckel ist bevorzugt von oben auf das offene Gehäuse aufsetzbar, um dieses zu verschließen. Das Gehäuse ist somit nach oben offen und dementsprechend einfach mit Hydraulikfluid zu befüllen.
  • Die eingangs gestellte Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zum Befüllen, Entlüften und Vorspannen eines hydraulischen Servolenksystems, welches einen geschlossenen Hydraulikkreis mit einem Druckspeicher umfaßt, der ein offenes Gehäuse sowie eine Vorspanneinrichtung mit einer Druckfeder und einer verschieblichen Trennwand aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte beinhaltet:
    • a) der Hydraulikkreis wird über das offene Gehäuse mit Hydraulikfluid befüllt und entlüftet;
    • b) die Vorspanneinrichtung wird am offenen Gehäuse montiert oder freigegeben, und der Hydraulikkreis wird vorgespannt.
  • Gemäß diesem Verfahren kann ein hydraulisches Kraftfahrzeug-Lenksystem mit wenigen Handgriffen befüllt, entlüftet und vorgespannt werden, ohne daß spezielle Befüllstutzen oder sonstige Befüllvorrichtungen notwendig wären. Infolge der einfachen Durchführbarkeit des Verfahrens bietet es vor allem Vorteile beim Entleeren und Wiederbefüllen des Hydraulikkreises im Rahmen einer Wartung oder Reparatur des Servolenksystems.
  • Vorzugsweise ist die Vorspanneinrichtung als vormontierte Einheit ausgeführt und umfaßt eine Feder, insbesondere Druckfeder, die Trennwand und den Gehäusedeckel.
  • Insbesondere kann die Befüllung (und Entlüftung) des Hydraulikkreises im Schritt a) als Vakuumbefüllung durchgeführt werden.
  • In einer Verfahrensvariante wird die Druckfeder während der Montage der Vorspanneinrichtung im Schritt b) gespannt und somit eine Vorspannung im Hydraulikkreis festgelegt. Das Aufbringen der Vorspannung und die Befestigung der Vorspanneinrichtung am Gehäuse erfolgen dabei weitgehend gleichzeitig, in einem einzigen Verfahrensschritt. Dies bietet sich insbesondere bei eher geringen Vorspannungen an, da die Vorspannkraft in diesem Fall gewöhnlich manuell aufgebracht werden muß.
  • In einer anderen Verfahrensvariante umfaßt der Schritt b) folgende Unterschritte:
    • b1) die Druckfeder wird vorgespannt und in ihrer vorgespannten Stellung arretiert;
    • b2) die Vorspanneinrichtung wird auf das offene Gehäuse montiert, um dieses zu schließen;
    • b3) die Arretierung der vorgespannten Druckfeder wird gelöst, so daß die Federkraft den Hydraulikkreis beaufschlagt und eine gewünschte Vorspannung aufbringt.
  • Diese Variante ist insbesondere für höhere Vorspannkräfte gut geeignet, da die Vorspannung der Druckfeder abseits des Servolenksystems vorgenommen und folglich mit geringem Aufwand auch maschinell durchgeführt werden kann.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
  • 1 die schematische Ansicht eines Servolenksystems mit einem erfindungsgemäßen Druckspeicher; und
  • 2 eine schematische Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Druckspeichers gemäß 1.
  • 3 eine schematische Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Druckspeichers gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • In 1 ist ein hydraulischer Schaltplan für ein Servolenksystem 8 eines Kraftfahrzeugs schematisch dargestellt. Der Schaltplan zeigt dabei konkret einen geschlossenen, vorgespannten Hydraulikkreis 10 für ein elektrohydraulisches Servolenksystem 8.
  • Das elektrohydraulische Servolenksystem 8 weist eine Lenkspindel 11 auf, die in bekannter Weise über ein Lenkgetriebe 12 mit einer Zahnstange 14 gekoppelt ist, welche wiederum mit lenkbaren Rädern des Kraftfahrzeugs zusammenwirkt (nicht gezeigt). Am Lenkgetriebe 12 ist dabei ein Lenkmoment- und/oder Lenkwinkelsensor 16 vorgesehen, der seine Sensordaten an eine elektronische Steuereinheit 18 eines Motor-Pumpen-Aggregats 20 weitergibt. Das Motor-Pumpen- Aggregat 20 ist die Schnittstelle zwischen dem elektrischen und dem hydraulischen Teil des elektrohydraulischen Servolenksystems 8 und weist neben der elektronischen Steuereinheit 18 noch einen Motor 22 und eine reversible Pumpe 24 auf. Als reversible Pumpe 24 wird in diesem Zusammenhang eine Pumpe mit zwei Pumpenanschlüssen 25, 26 bezeichnet, wobei die Pumpe zwei unterschiedliche Förderrichtungen für Hydraulikfluid aufweist und ihre Pumpenanschlüsse 25, 26 in Abhängigkeit von der Förderrichtung als Sauganschluß oder Druckanschluß nutzt. Das Servolenksystem 8 umfaßt ferner eine Zylinder/Kolben-Einheit 27 mit zwei Arbeitskammern 28, 30, welche abhängig von der Förderrichtung der Pumpe 24 mit Druck beaufschlagt werden und entsprechend eine axiale Bewegung der Zahnstange 14 in einer ersten oder in einer entgegengesetzten zweiten Richtung bewirken oder unterstützen. Der in den Arbeitskammern 28, 30 herrschende Druck wird dabei von Drucksensoren 32 erfaßt und an die elektronische Steuereinheit 18 übermittelt. Im vorliegenden Beispiel ist die Steuereinheit 18 darüber hinaus mit einer Stromversorgung 34 und weiteren Sensoren oder Datenerfassungseinheiten 36 verbunden.
  • Das Servolenksystem 8 gemäß 1 weist ferner ein Sicherheitsventil 38 auf, welches die Arbeitskammern 28, 30 der Zylinder/Kolben-Einheit 27 in einer Ventilgrundstellung kurzschließt, so daß bei einem Systemausfall keine hydraulische Blockade entsteht. Die Kraftfahrzeuglenkung funktioniert dann in diesem Fall rein mechanisch. Das Sicherheitsventil 38 ist als elektromagnetisch angesteuertes 2/2-Wegeventil ausgebildet, wobei ein Federelement 40 gewährleistet, daß sich das Sicherheitsventil 38 im unbestromten Zustand in seine Grundstellung, d. h. seine offene Ventilstellung bewegt und die Funktion eines bekannten „Fail-Safe"-Ventils übernimmt. Die 1 zeigt das Sicherheitsventil 38 in einer nicht-aktivierten Ventilstellung, bei der beide Ventilanschlüsse gesperrt sind.
  • Der prinzipielle Aufbau eines elektrohydraulischen Fahrzeuglenksystems sowie dessen Funktionsweise sind bereits allgemein aus dem Stand der Technik bekannt, weshalb im folgenden lediglich auf erfindungsrelevante Besonderheiten genauer eingegangen wird.
  • Eine Besonderheit des Servolenksystems 8 liegt in der Bauweise eines Druckspeichers 42, der in 1 schematisch eingezeichnet ist. Der Druckspeicher 42 beaufschlagt den Hydraulikkreis 10 mit einer weitgehend konstanten Vorspannkraft und kann ferner Änderungen im Hydraulikfluidvolumen ausgleichen, die beispielsweise durch Temperaturwechsel oder Leckage bedingt sind. Er umfaßt ein offenes Gehäuse 44, das mittels einer verschieblichen Trennwand 46 in einen oberen Raum 48 und einen mit dem Hydraulikkreis 10 in Verbindung stehenden unteren Raum 50 unterteilbar ist, sowie eine am Gehäuse 44 befestigte Vorspanneinrichtung 52, die eine vormontierte Baugruppe bildet und einen Gehäusedeckel 54, eine Druckfeder 56 und die verschiebliche Trennwand 46 aufweist. Die Druckfeder 56 ist im oberen Raum 48 untergebracht und legt im Hydraulikkreis 10 eine Vorspannung fest, indem sie sich am Gehäusedeckel 54 abstützt und die verschiebliche Trennwand 46 in Richtung zum unteren Raum 50 beaufschlagt. Des weiteren umfaßt der Druckspeicher 42 ein Dichtelement 58, mit dessen Hilfe die verschiebliche Trennwand 46 den unteren Raum 50 relativ zum oberen Raum 48 im wesentlichen dicht verschließt.
  • Der untere Raum 50 des Druckspeichers 42 ist über einen Druckspeicheranschluß 60 an den Hydraulikkreis 10 angeschlossen und steht jeweils über ein Rückschlagventil 62 mit den beiden Arbeitskammern 28, 30 der Zylinder/Kolben-Einheit 27 in Verbindung. Die Rückschlagventile 62 sind im Hydraulikkreis 10 nahe des Druckspeicheranschlusses 60 angeordnet. Sie sind dabei so geschaltet, daß sie einen Fluidfluß vom unteren Raum 50 in Richtung zu den Arbeitskammern 28, 30 freigeben und einen umgekehrten Fluidfluß von den Arbeitskammern 28, 30 zum unteren Raum 50 sperren.
  • Darüber hinaus ist der Druckspeicher 42 auch mit einem Leckölanschluß 64 der reversiblen Pumpe 24 verbunden, über den eine Pumpenleckage in den unteren Raum 50 abgeführt werden kann.
  • Die 2 zeigt eine Explosionsansicht des Druckspeichers 42, in der dessen Aufbau deutlich wird. Im wesentlichen besteht der Druckspeicher 42 aus zwei Komponenten, nämlich dem oben offenen Gehäuse 44 mit dem Druckspeicheranschluß 60 und der Vorspanneinrichtung 52, die als vormontierte Baugruppe ausgebildet ist und den Gehäusedeckel 54, die Druckfeder 56 und die verschiebliche Trennwand 46 umfaßt. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 umfaßt die vormontierte Vorspanneinrichtung 52 außerdem das Dichtelement 58, welches im vorliegenden Fall topfförmig ausgebildet ist.
  • Zur Bildung der vormontierten Baugruppe kann ein Ende der Druckfeder 56 am Gehäusedeckel 54 und ein entgegengesetztes Ende der Druckfeder 56 an der verschieblichen Trennwand 46 befestigt werden. Ferner wird das topfförmige Dichtelement 58 mit seiner offenen Seite am Gehäusedeckel 54 angebracht, so daß es mit diesem den oberen Raum 48 bildet. Genaugenommen bilden das Dichtelement 58 und der Gehäusedeckel 54 im zusammengesetzten Zustand des Druckspeichers 42 (vgl. 1) einen Aufnahmeraum aus, in dem die Druckfeder 56 und die verschiebliche Trennwand 46 untergebracht sind. Vorzugsweise ist dieser Aufnahmeraum der Druckfeder 56 hydraulikfluiddicht ausgeführt.
  • Der obere Raum 48 steht im Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 unter Atmosphärendruck, was beispielsweise durch eine feine Perforation im Gehäusedeckel 54 erreichbar ist. Durch diese Perforation kann Luft bei einer Bewegung der Trennwand 46 aus dem oberen Raum 48 abströmen oder in den oberen Raum 48 einströmen. Die Vorspannung im Hydraulikkreis 10 wird dementsprechend ausschließlich von der Druckfeder 56 bestimmt und weist keine variable Gasdruckkomponente auf, die aus einem veränderlichen Luftdruck im oberen Raum 48 resultieren würde. Eine solche Komponente ist insbesondere auch deshalb unerwünscht, weil die Vorspannung im Hydraulikkreis 10 über diese Komponente stark temperaturabhängig wäre, ähnlich wie bei einem hydropneumatischen Druckspeicher.
  • Das Dichtelement 58 ist in den 1 und 2 topfförmig ausgebildet und mit seiner offenen Seite (umlaufender Kragen) am Gehäusedeckel 54 in einer radial umlaufenden Tasche angebracht. Um eine Verschiebung der Trennwand 46 zu ermöglichen, ist das Dichtelement 58 vorzugsweise als Balg, insbesondere als Faltenbalg, oder als entsprechend geformte elastische Haut ausgebildet. Alternativ zu einer topfförmigen Ausführung kann das Dichtelement 58 auch ein Dichtring sein. Dieser ist vorzugsweise in einer umlaufenden Nut der Trennwand 46 angeordnet und dichtet einen Ringspalt zwischen der Trennwand 46 und dem Gehäuse 44 ab.
  • Im folgenden wird kurz auf das Verfahren zum Befüllen, Entlüften und Vorspannen des elektrohydraulischen Servolenksystems 8 eingegangen, wobei das Lenksystem 8 den geschlossenen Hydraulikkreis 10 mit einem Druckspeicher 42 umfaßt, welcher ein offenes Gehäuse 44 und eine verschiebliche Trennwand 46 aufweist. Der oben beschrieben Druckspeicher 42 gemäß den 1 und 2 ist dabei zur Durchführung dieses Verfahrens besonders gut geeignet.
  • In einem ersten Verfahrensschritt wird der Hydraulikkreis 10 über das offene Gehäuse 44 mit Hydraulikfluid befüllt und entlüftet. Dies ist besonders vorteilhaft möglich, wenn das Gehäuse 44 so eingebaut wird, daß es nach oben offen ist. Der Gehäusedeckel 54 ist dann von oben auf das offene Gehäuse 44 aufsetzbar, um dieses zu verschließen. In einer besonderen Verfahrensvariante wird die Befüllung (und Entlüftung) des Hydraulikkreises 10 im ersten Verfahrensschritt als Vakuumbefüllung durchgeführt. Da der Ablauf und die Vorteile einer Vakuumbefüllung allgemein bekannt sind, wird darauf nicht näher eingegangen.
  • In einem weiteren, zweiten Verfahrensschritt wird die Vorspanneinrichtung 52 am offenen Gehäuse 44 montiert, und der Hydraulikkreis 10 wird vorgespannt. Konkret erfolgt die Montage der Vorspanneinrichtung 52 so, daß das Dichtelement 58, die Trennwand 46 und die Druckfeder 56 in das Gehäuse 44 eingeführt und der Gehäusedeckel 54 am Gehäuse 44 befestigt wird. Vorzugsweise wird der Gehäusedeckel 54 dabei mit dem Gehäuse 44 verschraubt oder verrastet.
  • In einer möglichen Verfahrensvariante wird während der Montage der Vorspanneinrichtung 52 im zweiten Verfahrensschritt die Druckfeder 56 gespannt und somit eine Vorspannung im Hydraulikkreis 10 festgelegt. Da die Vorspannkraft bei der Montage des Gehäusedeckels 54 in der Regel manuell aufgebracht werden muß, eignet sich diese Verfahrensvariante insbesondere für Servolenksysteme, bei denen eine relativ niedrige Vorspannung gewünscht ist.
  • In einer alternativen Verfahrensvariante umfaßt der zweite Verfahrensschritt folgende Unterschritte: Die Druckfeder 56 wird zunächst vorgespannt und in ihrer vorgespannten Stellung arretiert. Nachfolgend wird die Vorspanneinrichtung 52 mit der vorgespannten Druckfeder 56 am offenen Gehäuse 44 befestigt, um dieses zu schließen. Schließlich wird die Arretierung der vorgespannten Druckfeder 56 gelöst, so daß die Federkraft den Hydraulikkreis 10 beaufschlagt und eine gewünschte Vorspannung erzeugt.
  • In dieser Verfahrensvariante ist es möglich, die Druckfeder 56 als Teil der abnehmbaren, vormontierten Vorspanneinrichtung 52 auch abseits vom Servolenksystem 8 vorzuspannen. Dadurch kann bei geringem Aufwand eine maschinelle Vorspannung vorgenommen werden, mit der auch größere Vorspannkräfte problemlos erzeugt werden können.
  • Bei dieser zweiten Verfahrensvariante weist die Vorspanneinrichtung 52 eine Federarretierung 66 auf, welche nach dem Vorspannen der Druckfeder 56 an der Feder selbst oder an der verschieblichen Trennwand 46 angreift, um die Druckfeder 56 in ihrer vorgespannten Stellung zu halten. Anschließend kann die Federarretierung 66 betätigt werden, um die Druckfeder 56 wieder freizugeben. In 2 ist eine solche Federarretierung 66 schematisch angedeutet, wobei sich die Druckfeder 56 in einer freigegebenen, nicht-vorgespannten Stellung befindet.
  • Eine weitere Variante ist in 3 dargestellt. Die Trennwand 46 kann alternativ zum topfförmigen Dichtelement 58 mit einem umlaufenden Dichtring 58' versehen sein, so daß ersteres überflüssig wäre. Auf der Unterseite der Trennwand 48 ist eine Zugfeder 70 befestigt, die am entgegengesetzten Ende am Boden des Gehäuses 44 arretiert ist. Auf der Trennwandoberseite ist ein mit dem Gehäusedeckel 54 gekoppeltes, überlanges Zugelement 80 angebracht, über das die Trennwand 46 nach oben aus dem Gehäuse 44 herausgezogen werden kann, um Hydraulikfluid nachzufüllen. Alternativ wäre es möglich, einen Einfüllstutzen 82 vorzusehen, unter dessen Mündung 84 ins Gehäuse 44 oberhalb der Positionen der Trennwand 46 im Betriebszustand liegt. Wird die Trennwand 46 nach oben über die Mündung 84 gezogen, kann von oben über den Stutzen 82 Hydraulikfluid nachgefüllt werden, ohne daß die Trennwand 46 aus dem Gehäuse 44 entfernt wird.
  • Das Zugelement 80 kann natürlich alternativ entfallen. Dann würde nach Abnehmen des Deckels 54 z. B. mittels eines Werkzeugs die Trennwand 46 nach oben bewegt werden. Für die Befüllung muß die Zugfeder 70 nicht entfernt werden.
  • 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
    • - DE 19838490 A1 [0003, 0003]

Claims (17)

  1. Druckspeicher für einen geschlossenen Hydraulikkreis (10) eines Servolenksystems (8), mit einem zum Nachfüllen von Hydraulikfluid zu öffnenden Gehäuse (44), das mittels einer verschieblichen Trennwand (46) in einen oberen Raum (48) und einen mit dem Hydraulikkreis (10) in Verbindung und unter Vorspanndruck stehenden unteren Raum (50) unterteilbar ist, einem abnehmbaren Gehäusedeckel (54), der eine Nachfüllöffnung verschließt, einer am Gehäuse (44) befestigten Vorspanneinrichtung (52) sowie einer Trennwand (46), die den oberen vom unteren Raum (48,50) trennt und von der Vorspanneinrichtung (52) nach unten beaufschlagt wird, wobei die Trennwand (46) von außen verschieblich ist, um die Nachfüllöffnung freizugeben.
  2. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung (52) eine vormontierte Baugruppe bildet und einen Gehäusedeckel (54), eine Druckfeder (56) und die verschiebliche Trennwand (46) umfaßt, wobei die Druckfeder (56) im oberen Raum (48) untergebracht ist und im Hydraulikkreis (10) eine Vorspannung festlegt, indem sie die verschiebliche Trennwand (46) in Richtung zum unteren Raum (50) beaufschlagt.
  3. Druckspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtelement (58) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe die verschiebliche Trennwand (46) den unteren Raum (50) relativ zum oberen Raum (48) im wesentlichen dicht verschließt.
  4. Druckspeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (58) Teil der Vorspanneinrichtung (52) ist.
  5. Druckspeicher nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (58) topfförmig ausgebildet ist.
  6. Druckspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (58) mit seiner offenen Seite am Gehäusedeckel (54) angebracht ist und zusammen mit diesem den oberen Raum (48) bildet.
  7. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (58) als Balg ausgebildet ist.
  8. Druckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Raum (48) unter Atmosphärendruck steht.
  9. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (58) und der Gehäusedeckel (54) im zusammengesetzten Zustand des Druckspeichers (42) einen wenigstens hydraulikfluiddichten Aufnahmeraumraum bilden, in dem die Druckfeder (56) und die verschiebliche Trennwand (46) untergebracht sind.
  10. Druckspeicher nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung (52) eine Federarretierung (66) aufweist, welche die Druckfeder (56) in einer vorgespannten Stellung hält, wobei die Federarretierung (66) betätigt werden kann, um die Druckfeder (56) freizugeben.
  11. Druckspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Raum (50) eine auf die Trennwand (46) wirkende Zugfeder (70) vorgesehen ist.
  12. Druckspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (54) von oben auf das offene Gehäuse (44) aufsetzbar ist und dieses verschließt.
  13. Verfahren zum Befüllen, Entlüften und Vorspannen eines hydraulischen Servolenksystems (8), umfassend einen geschlossenen Hydraulikkreis (10) mit einem Druckspeicher (42), vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der ein offenes Gehäuse (44) sowie eine vormontierte Vorspanneinrichtung mit einer Feder (56,70) und einer verschieblichen Trennwand (46) aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: a) der Hydraulikkreis (10) wird über das offene Gehäuse (44) mit Hydraulikfluid befüllt und entlüftet; b) die Vorspanneinrichtung (52) wird am offenen Gehäuse (44) montiert oder freigegeben, und der Hydraulikkreis (10) wird vorgespannt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt a) eine Vakuumbefüllung des Hydraulikkreises (10) durchgeführt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (56) eine Druckfeder ist, die während der Montage der Vorspanneinrichtung (52) im Schritt b) gespannt wird und somit eine Vorspannung im Hydraulikkreis (10) festlegt.
  16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt b) folgende Unterschritte umfaßt: b1) die als Druckfeder (56) ausgeführte Feder wird vorgespannt und in ihrer vorgespannten Stellung arretiert; b2) die Vorspanneinrichtung (52) wird am offenen Gehäuse (44) befestigt, um dieses zu schließen; b3) die Arretierung der vorgespannten Druckfeder (56) wird gelöst, so daß die Federkraft den Hydraulikkreis (10) beaufschlagt und eine gewünschte Vorspannung erzeugt.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung als vormontierte Einheit mit Feder (56), Trennwand (46) und Gehäusedeckel (54) ausgebildet ist.
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