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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung eines hydraulischen Aggregats zum Dämpfen der Strömung eines Fluides, mit einer gasgefüllten Dämpferkammer und einer Dämpfermembran, die das strömende Fluid gegenüber der Dämpferkammer abgrenzt. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung einer derartigen Dämpfungseinrichtung an einer hydraulischen Kolbenpumpe einer Fahrzeugbremsanlage.
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In hydraulischen Aggregaten bzw. Hydraulikeinheiten, insbesondere von Fahrzeugbremsanlagen, beispielsweise mit Antiblockiersystem (ABS) und Elektronischem Stabilitäts-Programm (ESP), werden Kolbenpumpen zur Förderung von Druckmitteln eingesetzt. Als Druckmittel werden Fluide verwendet, insbesondere Flüssigkeiten, wie beispielsweise Bremsflüssigkeit. Typische Kolbenpumpen umfassen mindestens ein Pumpenelement mit einem bevorzugt zylinderförmigen Pumpengehäuse und einem darin befindlichen, ein- und ausfahrbaren Kolben. Der Kolben dient einerseits zum Ansaugen und andererseits zum Verdichten des Druckmittels. Ferner befinden sich am Pumpengehäuse jeweils ein oder mehrere Ein- und Auslassventile für das Druckmittel, die der Steuerung des Druckmittelflusses dienen, während der mit dem Kolben erzeugten Ansaugphase und anschließenden Verdichtungsphase. Die Ein- und Auslassventile sind typischerweise als federbelastete Kugelventile ausgebildet, das heißt mit einer Kugel als Ventilschließkörper, einem zugehörigen Ventilsitz und einer Feder als Rückstellmittel.
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Beim einzelnen Einlassventil wird durch den von einer ausfahrenden Kolbenbewegung erzeugtem Sog der Ventilschließkörper von seinem zugehörigen Ventilsitz entsprechend des Sogs abgehoben, sodass das Fluid einströmen kann. Während des Einströmvorgangs schwingt der Ventilschließkörper weitgehend entsprechend der Sogdifferenzen, die in der Fluidströmung durch das Einströmen erzeugt werden. Bei einer anschließenden entgegengesetzten einfahrenden Kolbenbewegung wird vom Kolben zunächst Druck auf das Fluid erzeugt, der zum einen den Ventilschließkörper des Einlassventils gegen dessen Ventilsitz drängt und das Einlassventil verschließt. Zum anderen wird das Fluid in Richtung des einzelnen Auslassventils gedrückt. Es entsteht ein Fluidstrom, der den Ventilschließkörper des Auslassventils vom zugehörigen Ventilsitz abhebt, sodass das Fluid ausströmen kann. Während des Ausströmvorgangs schwingt der Ventilschließkörper weitgehend entsprechend der Druckdifferenzen, die in der Fluidströmung durch das Ausströmen erzeugt werden. Insgesamt treten also durch den abrupten Wechsel zwischen Sog und Druck starke Förderstrompulsationen auf, die zu starken Druckpulsationen und mechanischen Schwingungen führen.
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Um derartige Druckpulsationen bzw. Druckdifferenzen zu minimieren, werden in bekannten Pumpenelementen Dämpfungseinrichtungen eingesetzt, wie beispielsweise Pumpen-Dämpfungs-Elemente. Herkömmliche Pumpen-Dämpfungs-Elemente weisen einen mit Gas, insbesondere mit Luft befüllten Raum auf und eine Membran, die das strömende Fluid vom gasgefüllten Raum abgrenzt. Der gasgefüllte Raum ist in Strömungsrichtung des Fluides hinter der Membran positioniert. Strömt das Fluid am vom Ventilsitz abgehobenen Ventilschließkörper vorbei und trifft auf die Membran, so verformt sich die Membran. Dieses Verformen bewirkt, dass das Gas im in Strömungsrichtung des Fluides hinter der Membran liegenden Raum komprimiert wird. Eine vollständige Kompression des Gases ist nicht möglich, da mit zunehmender Kompression die Wechselwirkungen der komprimierten Gasteilchen untereinander zunehmen und damit der Gegendruck und die Temperatur des Gases steigen. Eine derartige Dämpfungseinrichtung ist beispielsweise aus
GB 2 483 331 A bekannt. Dabei ist die Dämpfungseinrichtung aus einer Dämpfermembran und einer Dämpferkammer gebildet, die mit Gas oder einer anderen kompressiblen Substanz gefüllt ist.
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Aus
DE 197 53 909 A1 ist ein Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen in Hydrauliksystemen bekannt, der eine druckmittelgefüllte Kammer und eine luftgefüllte Kammer aufweist, die mittels einer Membran voneinander getrennt sind. Dabei ist die luftgefüllte Kammer über einen in einem Verbindungskanal zwischen der Kammer und der Atmosphäre angeordneten, porösen luftdurchlässigen Einsatz mit der Atmosphäre verbunden. Der Einsatz ist mittels eines Fußes im Verbindungskanal befestigt, wobei die dem Fuß gegenüberliegende Fläche des Einsatzes konkav nach innen gewölbt ist.
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Aus
DE 197 12 686 A1 ist ein Pumpenaggregat für eine hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeuges bekannt. Dabei weist ein zugehöriges Pumpengehäuse zum Abführen einer Leckagebremsflüssigkeit aus einem Sammelraum eine zur Außenluft führende Ablaufbohrung auf, in der in einem Abschnitt ein zylindrischer Körper eingepresst ist. Der Körper besteht aus einem porösen Sintermaterial und ist an seiner sammelraumseitigen Stirnseite erhaben ausgebildet.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß ist eine Dämpfungseinrichtung eines hydraulischen Aggregats zum Dämpfen der Strömung eines Fluides nach Anspruch 1 geschaffen, mit einer gasgefüllten Dämpferkammer und einer Dämpfermembran, die das strömende Fluid gegenüber der Dämpferkammer abgrenzt und bei der die Dämpferkammer mit einem porösen Material gestaltet ist.
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Die gasgefüllte Dämpferkammer ist dabei in Strömungsrichtung des Fluides nach der Dämpfermembran angeordnet. Strömt das Fluid, entsprechend des Druckes bzw. Soges, der durch die Kolbenbewegung verursacht wird, an den Ventilschließkörper, so wird der Ventilschließkörper vom zugehörigen Ventilsitz abgehoben. Dabei wird der Ventilschließkörper gegen die Rückstellfeder gedrängt und das Fluid strömt am Ventilschließkörper vorbei. Sowohl das Fluid als auch gegebenenfalls die Rückstellfeder und/oder der Ventilschließkörper selbst drücken dabei gegen die Dämpfermembran und verformen diese. Das Verformen der Dämpfermembran bewirkt eine Kompression des Gases in der angrenzenden Dämpferkammer. Die Dämpferkammer beinhaltet Wände, die den Gasstrom begrenzen und damit zusätzlich zur Kompression des Gases beitragen. In der Kompression des Gases wird ein Teil der kinetischen Energie des Fluides und ein Teil der Deformationsenergie der Dämpfermembran gespeichert, die ja wiederum bereits einen Teil der kinetischen Energie des Ventilschließkörpers aufgenommen hat. Es wird ein Gegendruck des Gases aufgebaut, der bei einer anschließenden Expansion des Gases wieder abgebaut wird. Dabei wird die gespeicherte Energie wieder teilweise abgeben. Mit diesem Vorgang ist auch weitgehend die dämpfende Wirkung von herkömmlichen Dämpfungseinrichtungen realisiert.
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Erfindungsgemäß ist die Dämpferkammer mit einem porösen Material gestaltet. Das poröse Material weist Porenwände auf, die Poren bzw. Hohlräume zumindest teilweise umgeben. Wird die einzelne Pore von den Porenwänden vollständig umgeben, so handelt es sich um eine geschlossene Pore, die nicht mit den weiteren Poren verbunden ist. Besonders bevorzugt weist das poröse Material größtenteils offene Poren auf, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die einzelne Pore nicht vollständig von Porenwänden umgeben ist. Dadurch sind diese offenen Poren miteinander und mit der Umgebung verbunden und es kann Fluid, insbesondere Gas eindringen. Gemäß der Erfindung ist mit diesem porösen Material einerseits eine statische und/oder stabilisierende Wirkung erreicht und zugleich ein größeres Volumen zur Aufnahme von kompressiblem Gas, insbesondere von Luft in der Dämpferkammer geschaffen.
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Bei gleicher Stabilität und gleichem Platzbedarf der Bauteile im Vergleich zu herkömmlichen Dämpfungseinrichtungen kann durch das größere Volumen einerseits mehr kompressibles Gas bei gleichen Druckverhältnissen zur Verfügung gestellt werden. Wenn mehr kompressibles Gas vorhanden ist, wird die Dämpfermembran weiter ausgelenkt und damit der Ventilschließkörper weiter abgehoben. Vorteilhaft werden damit größere Fördermengen an Fluid ermöglicht.
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Andererseits wird besonders vorteilhaft weniger Bauraum für die Dämpferkammer verbraucht, wenn ein weitgehend gleiches Volumen an kompressiblem Gas verwendet wird, da im porösen Material selbst bereits Raum für das kompressible Gas geschaffen ist. Darüberhinaus ist mit der Dämpferkammer aus porösem Material ein leichtes Bauteil geschaffen.
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Vorteilhaft ist zusätzlich eine verbesserte Dämpfungswirkung erzielt, da beim Eintreten des Gases in das poröse Material und bei der Kompression des Gases im porösen Material durch Reibungsverluste am Material, insbesondere an den Porenwänden, zusätzliche Energie aufgewendet werden muss. Dieser Energieaufwand trägt zur Dämpfung bei und erhöht somit die Dämpfungswirkung. Entsprechendes gilt beim Austreten des Gases aus dem porösen Material bei entgegengesetzter Kolbenbewegung.
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Erfindungsgemäß ist die Dämpferkammer mit einem ersten, materialfreien Abschnitt und einem damit gasleitend verbundenen, zweiten, mit porösem Material gefüllten Abschnitt gestaltet. Dabei befindet sich der erste, materialfreie Abschnitt in Strömungsrichtung des Fluides hinter der Dämpfermembran, bevorzugt direkt an die Dämpfermembran angrenzend und der zweite, mit porösem Material gefüllte Abschnitt in gleicher Richtung nach dem ersten Abschnitt. Dadurch, dass der erste Abschnitt der Dämpferkammer materialfrei bzw. leer und insbesondere mit Gas gefüllt ist, ist eine weitgehend freie Auslenkung der Dämpfermembran gewährleistet. Die Auslenkung ist nur begrenzt durch die Verformbarkeit der Dämpfermembran selbst und durch den Gegendruck, der sich durch die Kompression des Gases aufbaut. Dieser Gegendruck des Gases wird zunächst erniedrigt, da das Gas in den an den ersten Abschnitt angrenzenden und damit gasleitend verbundenen zweiten Abschnitt strömt bzw. gedrängt wird. Der zweite Abschnitt ist mit porösem Material gestaltet, wodurch mit dessen miteinander verbundenen Poren bzw. Hohlräumen ein zusätzliches Volumen für die Aufnahme des Gases und die damit verbundene Erniedrigung des Gegendrucks geschaffen ist. Der erniedrigte Gegendruck des Gases ermöglicht eine weitere Auslenkung der Dämpfermembran bis der ursprüngliche Gegendruck des Gases erreicht ist. Das bedeutet, dass die Dämpfermembran weiter ausgelenkt werden kann und damit bevorzugt gegebenenfalls der komplette Raum des ersten Abschnittes als Kompressionsraum zur Verfügung steht. Vorteilhaft sind dadurch höhere Fördermengen pro Zeiteinheit ermöglicht.
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Bevorzugt ist die räumliche Ausdehnung des ersten und des zweiten Abschnitts so gestaltet, dass die Dämpfermembran nach Auslenkung an dem porösen Material des zweiten Abschnitts größtenteils abstützend aufliegt. So wird der dämpfende Gegendruck auf die Dämpfermembran nicht nur durch das Gas ausgeübt, sondern auch durch das poröse Material. Vorteilhaft können so von Seiten des Kolbens und damit des Fluides höhere Drücke bzw. Söge erzeugt werden, die gegen die Dämpfermembran drücken, ohne dass eine Gefahr der Beschädigung der Dämpfermembran besteht. Im Gegensatz dazu ist diese Gefahr in herkömmlichen Dämpfungselementen ohne eine derartige Abstützung vorhanden.
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Ferner erfindungsgemäß sind der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt jeweils scheibenförmig gestaltet und die beiden Abschnitte grenzen mit ihren Stirnseiten aneinander. Derart gestaltet fügen sich die Abschnitte und damit die Dämpferkammer besonders gut in die räumliche Ausdehnung von herkömmlichen bevorzugt zylinderförmigen Pumpenelementen ein. Darüber hinaus bietet ein scheibenförmiger erster materialfreier Abschnitt Bewegungsfreiheit für insbesondere eine Folienmembran. Die stirnseitige Grenze der beiden Abschnitte bildet eine große Übergangsfläche für einen Gasein- und austritt in und aus dem porösen Material, wodurch ein schneller Gasaustausch und Druckausgleich zwischen den beiden Abschnitten gegeben ist.
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Besonders bevorzugt ist der erste Abschnitt von einem ringförmigen Dichtelement umgeben. Dieses Dichtelement bzw. dieser Dichtring dichtet den ersten Abschnitt an dessen Umfang gegenüber dem Fluid als Druckmittel ab. Die ringförmige Gestaltung des Dichtelements ermöglicht eine einfache Anordnung in einer Sackbohrung bei gleichzeitiger Abdichtung des ersten Abschnitts sowie vorteilhaft des nebengeordneten zweiten Abschnitts. Bevorzugt ist zudem gleichzeitig die nebengeordnete Dämpfermembran abgedichtet.
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In besonders bevorzugter Weise ist das Dichtelement mit der Dämpfermembran einstückig ausgebildet. Damit ist die Funktion des Abdichtens des ersten Abschnitts, sowie gegebenenfalls des zweiten Abschnitts und die Funktion der Dämpfermembran in nur einem Bauteil zusammengefasst, wodurch zum einen eine hohe Stabilität erreicht wird. Zum anderen ist dieses Bauteil vorteilhaft einfach mittels Spritzgießen oder Vulkanisieren herstellbar.
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Vorzugsweise ist eine Dämpfungseinrichtung geschaffen, bei der das poröse Material in einem Deckel des hydraulischen Aggregats angeordnet ist. Derart gestaltet, übernimmt der Deckel eine Doppelfunktion. Der Deckel verschließt das hydraulische Aggregat, insbesondere ein Ein- oder Auslassventil und dient gleichzeitig zumindest teilweise als zweiter Abschnitt der erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung. Durch diese Doppelfunktion in einem Bauteil wird Platz im Einbauraum gespart. Darüber hinaus ist, dadurch dass der Deckel oftmals vorteilhaft großflächig ausgebildet ist, auch eine große Fläche für den Ein- und gegebenenfalls Austritt des Gases in das poröse Material geschaffen. Ein schneller Gasaustausch und Druckausgleich zwischen gasgefülltem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt mit porösem Material ist gegeben.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung erstreckt sich das poröse Material durch den Deckel hindurch von dessen Innenseite bis zu dessen Außenseite. Dadurch besteht eine gasleitende Verbindung durch den Deckel hindurch, wodurch vorteilhaft ein Druckausgleich bis zur Außenseite möglich ist. Ist der Druck an der Innenseite größer als der Druck an der Außenseite, so ist eine gasleitende Verbindung von innen nach außen geschaffen. Das Gas strömt nach außen. Ist der Druck an der Außenseite größer als an der Innenseite, so strömt das Gas von außen nach innen. Ein Druckausgleich ist weitgehend immer gegeben. Zugleich wird eine Dämpfungswirkung mittels der Strömungsreibung des Gases durch das poröse Material bzw. Medium erreicht. Ein Gegendruck des Gases durch Kompression wird hier weitgehend nur in dem Maße erzielt, in dem die Porenwände des porösen Materials das Gas im Durchströmen behindern.
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Ferner ist eine vorteilhafte Dämpfungseinrichtung geschaffen, bei der der gesamte Deckel aus porösem Material gestaltet ist. Der Deckel ist sehr einfach aus nur einem Material in einem Prozess herzustellen, was Zeit und Kosten spart. Zugleich sind die genannten Wirkungen und Vorteile eines Deckels mit Doppelfunktion und/oder eines Deckels, dessen poröses Material sich durch den Deckel hindurch erstreckt erzielt.
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Bevorzugt ist das poröse Material mit einem Sintermaterial gebildet. Das Sintermaterial wird in einem Sinterprozess hergestellt. Dazu werden körnige oder pulvrige Stoffe vermischt, die dann in eine Form, besonders vorteilhaft bereits in die gewünschte Form, insbesondere Deckelform gebracht und miteinander verpresst werden. Ein anschließendes Erwärmen bis zu einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes führt dazu, dass das Sintermaterial bei hohen Temperaturen zusammengebacken, das heißt verdichtet und ausgehärtet wird. Es entsteht ein Bauteil bereits in der gewünschten Form und mit einem bestimmten Anteil an Poren bzw. Hohlräumen, die die Durchlässigkeit für das poröse Material gewährleisten. Das heißt, dass hier vorteilhaft nur ein Herstellungsprozess durchgeführt werden muss, was Kosten spart. Besonders bevorzugt ist das Sintermaterial ein Sintermetall. Sintermetalle sind trotz ihrer Porosität besonders stabil und deswegen vorteilhaft für den Einsatz bei hohen Drücken geeignet. Ferner werden Sintermetalle vor allem in der Automobilindustrie bereits in großen Serien hergestellt, sodass vorteilhaft vorhandene Fertigungsprozesse entsprechend angepasst weitgehend genutzt werden können.
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Zusammenfassend ist gemäß der Erfindung mit dem Verwenden von porösem Material eine neuartige Dämpfungseinrichtung für ein hydraulisches Aggregat zum Dämpfen der Strömung eines Fluides geschaffen. Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung besonders leicht, verbraucht wenig Bauraum und ist kostengünstig sowie designneutral herzustellen. Ferner ist die komplette Nutzung des nur mit Gas gefüllten Kompressionsraumes zum Auslenken der Dämpfermembran möglich, da das Gas in die Poren des porösen Materials gedrückt und komprimiert wird. Darüber hinaus können mit dem Fluid höhere Drücke als in herkömmlichen Dämpfungselementen realisiert werden, wenn die Dämpfermembran am porösen Material abgestützt ist.
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Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung wird vorzugsweise an einer hydraulischen Kolbenpumpe einer Fahrzeugbremsanlage verwendet. Die genannten Vorteile wirken sich an einer solchen Kolbenpumpe in besonders vorteilhafter Weise aus. Vor allem der geringe Bauraum und das geringe Gewicht ist insbesondere in Automobilen erwünscht und leisten so einen Beitrag zur Kraftstoffersparnis. Die verbesserte Dämpfungswirkung der erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung trägt zur Schaffung einer vibrationsarmen Kolbenpumpe bei, bei der zudem eine ungewollte hörbare Vibration (NVH = Noise Vibration Harshness) reduziert ist. Ferner können mit dem Fluid, insbesondere der Bremsflüssigkeit höhere Drücke als in herkömmlichen Dämpfungselementen realisiert werden, was beim Bremsvorgang gegebenenfalls von großem Vorteil ist. Insgesamt ist damit eine Qualitätsverbesserung gegenüber herkömmlichen hydraulischen Kolbenpumpen erreicht.
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Besonders bevorzugt ist das poröse Material nicht nur durchlässig für Gase, sondern auch durchlässig für Fluide. Es können dann auch Fluide als dämpfendes Gut verwendet werden.
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Nachfolgend werden drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung,
- 2 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung und
- 3 einen Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung.
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In den 1 bis 3 ist jeweils eine Dämpfungseinrichtung 10 eines ausschnittweise dargestellten zylinderförmigen, hydraulischen Aggregats 12 zum Dämpfen der Strömung eines Fluides 14, beispielsweise einer Bremsflüssigkeit, dargestellt. Dabei umfasst das hydraulische Aggregat 12 vorliegend ein Pumpengehäuse 16 mit einem nicht näher dargestellten, darin ein- und ausfahrbar gelagerten Kolben, einem nicht näher dargestellten Einlassventil und einem Auslassventil 18. Das Auslassventil 18 ist vorliegend als federbelastetes Kugelventil gestaltet, mit einer Kugel als Ventilschließkörper 20, einem zugehörigen Ventilsitz 22 und einer platzsparenden Scheibenfeder als Rückstellmittel 24. Das Rückstellmittel 24 ist mit einem Befestigungselement 26 gehaltert, das gleichzeitig als Auslasskanal 28 für das Fluid 14 dient. In Strömungsrichtung des Fluides 14 nach dem Rückstellmittel 24 ist eine Dämpfermembran 30 positioniert und daran anschließend eine gasgefüllte Dämpferkammer 32. Die Dämpfermembran 30 ist bevorzugt scheibenförmig geformt und einstückig mit einem ringförmigen Dichtelement 34 ausgebildet. Zusammen mit dem Dichtelement 34 grenzt die Dämpfermembran 30 das Fluid 14 gegenüber der Dämpferkammer 32 ab. Die Dämpferkammer 32 ist mit porösem Material 36 gestaltet, welches vorliegend in einem Deckel 38 des hydraulischen Aggregats 12 angeordnet ist. Dieser Deckel 38 bildet gleichzeitig den Ventildeckel des Auslassventils 18 und erfüllt damit eine Doppelfunktion.
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Die Dämpferkammer 32 ist von weitgehend gasundurchlässigen Wänden 40 umgeben und mit einem ersten Abschnitt 42 und einem zweiten Abschnitt 44 gebildet. Die beiden Abschnitte 42 und 44 sind jeweils bevorzugt scheibenförmig gestaltet (1 bis 2) und grenzen mit ihren Stirnseiten 46 und 48 aneinander. Der erste Abschnitt 42 ist in Strömungsrichtung des Fluides 14 direkt nach der Dämpfermembran 30 angeordnet, ist materialfrei und ist mit Gas, insbesondere mit Luft gefüllt. Der erste Abschnitt 42 ist zudem bevorzugt von einem ringförmigen Dichtelement bzw. Dichtring 34 umgeben, der den ersten Abschnitt 42 an dessen Umfang gegenüber dem Fluid 14 als Druckmittel abdichtet. Vorliegend ist das ringförmige Dichtelement 34 mit der scheibenförmigen Dämpfermembran 30 zudem einstückig gebildet. In Strömungsrichtung des Fluides 14 an den ersten Abschnitt 42 anschließend befindet sich der zweite Abschnitt 44, der mit dem ersten Abschnitt 42 gasleitend verbunden und mit porösem Material 36 gefüllt ist.
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Das poröse Material 36 weist Porenwände 50 auf, die einzelne Poren bzw. Hohlräume 52 und 54 zumindest teilweise umgeben. Wird die einzelne Pore 52 von den Porenwänden 50 vollständig umgeben, so handelt es sich um eine geschlossene Pore 52. Bevorzugt liegen größtenteils hingegen offene Poren 54 vor, bei denen die einzelne Pore 54 nur teilweise von den Porenwänden 50 umgeben ist. Dadurch ist die einzelne offene Pore 54 mit den weiteren offenen Poren 54 und damit mit dem ersten materialfreien, gasgefüllten Abschnitt 42 gasleitend verbunden. Das poröse Material 36 ist vorliegend ein Sintermaterial, insbesondere ein Sintermetall. Sintermetalle sind trotz ihrer Porosität besonders stabil und deswegen vorteilhaft für den Einsatz bei hohen Drücken geeignet.
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Beim Pumpvorgang in dem hydraulischen Aggregat 12 entsteht während des Ausfahrens des Kolbens ein Sog bzw. Unterdruck im Innenraum des Pumpengehäuses 16, durch den das Fluid 14 über das nicht dargestellte Einlassventil in das Pumpengehäuse 16 strömt. Das Auslassventil 18 ist während des Ausfahrens des Kolbens im Wesentlichen fluiddicht verschlossen. Beim anschließenden Einfahren des Kolbens in das Pumpengehäuse 16 ist das Einlassventil geschlossen und das Fluid 14 wird in Richtung des Auslassventils 18 gedrückt. Das Fluid 14 strömt dabei an den Ventilschließkörper 20 des Auslassventils 18, hebt diesen Schließkörper 20 vom zugehörigen Ventilsitz 22 ab und drängt den Schließkörper 20 gegen die Scheibenfeder als Rückstellmittel 24. Das Fluid 14 strömt am Ventilschließkörper 20 vorbei in ein nicht näher dargestelltes Hydrauliksystem zum Verrichten von Arbeit. Sowohl das Fluid 14 als auch gegebenenfalls das Rückstellmittel 24 üben bei diesem Ausströmvorgang Druck gegen die Dämpfermembran 30 aus und verformen dabei die Dämpfermembran 30. Dieses Verformen der Dämpfermembran 30 bewirkt zunächst eine Kompression des Gases im angrenzenden ersten Abschnitt 42. Das Gas wird anschließend in die offenen Poren 54 des zweiten Abschnitts 44 gedrängt und dort verdichtet bzw. komprimiert. In der Kompression wird ein Teil der kinetischen Energie des Fluides 14 und ein Teil der Deformationsenergie der Dämpfermembran 30 gespeichert, die ja wiederum bereits einen Teil der kinetischen Energie des Ventilschließkörpers 20 aufgenommen hat. Es wird ein Gegendruck des Gases aufgebaut, der eine dämpfende Wirkung auf die Auslenkung der Dämpfermembran 30 und damit auf die Strömung des Fluides 14 hat. Bei einer anschließenden Expansion des Gases wird dieser Gegendruck wieder abgebaut und die gespeicherte Energie wieder teilweise abgegeben. Die dämpfende Wirkung ist in der erfindungsgemäßem Dämpfungseinrichtung 10 verbessert, da beim Eintreten des Gases in das poröse Material 36 und bei der Kompression des Gases im porösen Material 36 durch Reibungsverluste an den Porenwänden 50 zusätzliche Energie aufgewendet werden muss. Dieser Energieaufwand trägt zur Dämpfung bei und erhöht somit die Dämpfungswirkung. Entsprechendes gilt beim Austreten des Gases aus dem porösen Material 36 bei entgegengesetzter Kolbenbewegung.
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Für den Ein- und Austritt des Gases in und aus dem porösen Material 36 bildet die stirnseitige Grenze der beiden Abschnitte 42 und 44 eine große Übergangsfläche, sodass ein schneller Gasaustausch und Druckausgleich zwischen den beiden Abschnitten 42 und 44 gegeben ist.
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Ferner bilden die offenen Poren 54 einen zusätzlichen Raum bzw. mehr Volumen für das kompressible Gas, wodurch mehr Gas zum Komprimieren bereitgestellt ist. Dadurch wird die Dämpfermembran 30 im Vergleich zu bekannten Dämpfungseinrichtungen weiter ausgelenkt. Es steht damit bevorzugt gegebenenfalls der komplette Raum des ersten Abschnitts 42 als Kompressionsraum zur Verfügung, was vorteilhaft höhere Fördermengen pro Zeiteinheit ermöglicht.
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Alternativ wird im Vergleich zu bekannten Dämpfungseinrichtungen weniger Bauraum benötigt, wenn ein weitgehend gleiches Volumen an kompressiblem Gas gebraucht wird, da im porösen Material 36 mit den offenen Poren 54 selbst bereits Raum für das kompressible Gas zur Verfügung steht.
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Bevorzugt ist die räumliche Ausdehnung des ersten Abschnitts 42 und des zweiten Abschnitts 44 so gestaltet, dass die Dämpfermembran 30 nach Auslenkung an dem porösen Material 36 des zweiten Abschnitts 44 größtenteils abstützend aufliegt. So wird der dämpfende Gegendruck auf die Dämpfermembran 30 nicht nur durch das Gas ausgeübt, sondern auch durch das poröse Material 36. Vorteilhaft können so von Seiten des Kolbens und damit des Fluides 14 höhere Drücke erzeugt werden, die gegen die Dämpfermembran 30 drücken, ohne dass eine Gefahr der Beschädigung der Dämpfermembran 30 besteht.
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Im zweiten Ausführungsbeispiel in 2 erstreckt sich das poröse Material 36 durch den Deckel 38 hindurch von dessen Innenseite 56 bis zu dessen Außenseite 58. Dadurch besteht eine gasleitende Verbindung durch den Deckel 38 hindurch. Ist der Druck beim Einfahren des Kolbens auf der Innenseite 56 größer als auf der Außenseite 58, so ist eine gasleitende Verbindung von innen nach außen geschaffen, wodurch vorteilhaft ein (gegebenenfalls gezielt langsamer) Druckausgleich bis zur Außenseite 58 möglich ist. Ist der Druck beim Ausfahren des Kolbens auf der Außenseite 58 größer als auf der Innenseite 56, so wird das Gas von außen nach innen geleitet. Zugleich wird eine Dämpfungswirkung mittels der Strömungsreibung des Gases durch das poröse Material 36 erreicht. Ein Gegendruck des Gases durch Kompression wird hier weitgehend nur in dem Maße erzielt, in dem die Porenwände 50 des porösen Materials 36 das Gas im Durchströmen behindern.
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Im dritten Ausführungsbeispiel in 3 ist der gesamte Deckel 38 aus porösem Material 36 gestaltet, das sich durch den Deckel 38 hindurch erstreckt. Der Deckel 38 ist dazu sehr einfach aus nur einem Material in einem Prozess hergestellt und bevorzugt nur gasdurchlässig, das heißt undurchlässig für Bremsflüssigkeit gestaltet.
