DE102011109268C5 - Hydraulik-Kleinaggregat geringer Förderleistung - Google Patents

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Abstract

Hydraulik-Kleinaggregat geringer Förderleistung, umfassend eine reversierbare schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpe (4), die einen Pumpenblock (2) und einen in einem Aufnahmeraum (8) des Pumpenblocks angeordneten, von einem Elektromotor (1) angetriebenen Pumpenrotor (3) mit einer Mehrzahl von Pumpkolben (9) aufweist, wobei in dem Pumpenblock mindestens zwei mit dem Aufnahmeraum kommunizierende Strömungskanäle (12, 13a, 13b; 15, 16a, 16b) vorgesehen sind, die mit an dem Pumpenblock angeordneten Druckmittelausgängen (9; 10) kommunizieren, wobei weiterhin innerhalb des Pumpenblocks in beiden Strömungskanälen je eine eine im Wesentlichen zylindrische Grundform aufweisende, parallel zur jeweiligen Achse (A) gerichtet durchströmte Beruhigungskammer (14, 17) mit einer in Strömungsrichtung zum jeweils zugeordneten Druckmittelausgang nachgeschalteten Strömungsdrossel (24) angeordnet ist, wobei die beiden jeweiligen Strömungskanalabschnitte (13a, 13b; 16a, 16b) in Achsrichtung (A) der zugeordneten Beruhigungskammer (14; 17) zueinander versetzt in die jeweilige Beruhigungskammer münden, wobei die Begrenzungswände der Beruhigungskammern (14; 17) zwischen den beiden Mündungen (Ma, Mb) des betreffenden Strömungskanals (13a, 13b; 16a, 16b) jeweils mindestens eine Unstetigkeit (18), insbesondere mindestens einen Querschnittssprung, aufweisen und die Beruhigungskammern außerhalb des zwischen den beiden Mündungen (Ma; Mb) des jeweiligen Strömungskanals befindlichen Bereichs angeordnete, Toträume (19) bildende Endbereiche aufweisen, wobei der Anteil der Toträume an dem gesamten Volumen der jeweiligen Beruhigungskammer zwischen 20% und 60% beträgt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydraulik-Kleinaggregat geringer Förderleistung.
  • Aus Gründen des Komforts werden in Personenkraftwagen für verschiedene Betätigungszwecke zunehmend Antriebseinheiten eingesetzt. Namentlich gilt dies für die Betätigung, d. h. das Öffnen und Schließen der Verdecke von Cabriolets. Wegen der hohen Leistungsdichte und der Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der einzelnen Komponenten der Antriebseinheit sind elektrohydraulische Verdeckantriebe, d. h. Verdeckantriebe mit einem Hydraulikaggregat und mindestens einem von diesem beaufschlagten Hydraulikzylinder dabei besonders attraktiv, wobei für solche fahrzeugbezogenen Anwendungen die Förderleistungen typischerweise unter 1 l/min betragen.
  • Die WO 2009/130059 A1 offenbart ein Hydrauliksystem beispielsweise für die Betätigung beweglicher Teile eines Kraftfahrzeugs.
  • Die unter Aspekten der Minimierung des Kraftstoffverbrauchs durchgeführten Bestrebungen, das Gewicht von Fahrzeugen zu senken, betrifft auch Hilfseinrichtungen wie eben solche Antriebseinheiten für Betätigungszwecke einschließlich der oben genannten Hydraulik-Kleinaggregate geringer Förderleistung. Bei letzteren ist allerdings zu beobachten, dass typischerweise mit abnehmendem Gewicht die Geräuschemissionen zunehmen. Namentlich gilt dies für schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpen, die aufgrund ihrer robusten Bauweise und daraus resultierenden Zuverlässigkeit und Langelebigkeit bevorzugt in Hydraulik-Kleinaggregaten geringer Förderleistung zum Einsatz kommen, welche als Antriebseinheiten für die Betätigung von Verdecken von Cabriolets Verwendung finden.
  • Bei dem Hydrauliksystem nach der oben genannten WO 2009/130059 A1 ist zur Unterdrückung von auf Pulsationen zurückgehenden Schallemissionen an der Hyraulikpumpe eine durchströmte Expansionskammer mit einer dem Auslass zugeordneten Drossel vorgesehen.
  • Hieraus leitet sich die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung dergestalt ab, dass ein für die dargelegten Anwendungen in besonderer Weise geeignetes Hydraulik-Kleinaggregat geringer Förderleistung bereitgestellt werden soll, welches sich trotz einer substantiellen Reduktion des Gewichts gegenüber demjenigen bekannter für gleiche Anwendungen geeigneter, hinsichtlich praxisrelevanter Merkmale (z. B. Leistung, Zuverlässigkeit, Kosten) im Wesentlichen gleichwertiger Hydraulik-Kleinaggregate geringer Förderleistung durch ein gegenüber dem besagten Stand der Technik verbessertes Schallemissionsverhalten auszeichnet.
  • Gelöst wird diese Aufgabenstellung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie im Anspruch 1 angegeben, durch ein Hydraulik-Kleinaggregat geringer Förderleistung, umfassend eine reversierbare schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpe, die einen Pumpenblock und einen in einem Aufnahmeraum des Pumpenblocks angeordneten, von einem Elektromotor angetriebenen Pumpenrotor mit einer Mehrzahl von Pumpkolben aufweist, wobei in dem Pumpenblock mindestens zwei mit dem Aufnahmeraum kommunizierende Strömungskanäle vorgesehen sind, die mit an dem Pumpenblock angeordneten Druckmittelausgängen kommunizieren, wobei weiterhin innerhalb des Pumpenblocks in beiden Strömungskanälen je eine eine im Wesentlichen zylindrische Grundform aufweisende, parallel zur jeweiligen Achse gerichtet durchströmte Beruhigungskammer mit einer in Strömungsrichtung zum jeweils zugeordneten Druckmittelausgang nachgeschalteten Strömungsdrossel angeordnet ist. Die Erfindung nutzt die durchaus überraschende Erkenntnis, dass bei schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpen umfassenden Hydraulik-Kleinaggregaten geringer Förderleistung, bei denen sich in der Vergangenheit der Grundsatz als zutreffend erwiesen hat, wonach regelmäßig mehr Masse zur Minderung von Geräuschemissionen, die zu einem erheblichen Anteil auf Vibrationen beruhen, beizutragen vermag bzw. eine Gewichtseinsparung zu Geräusch-Mehremissionen führt, mit einer gezielten Material- und somit Gewichtseinsparung verbundene, in dem Pumpenblock spezifisch angeordnete und ausgeführte Beruhigungskammern einen noch größeren positiven Effekt hinsichtlich der Geräuschminderung haben als eine Vergrößerung der Masse des Pumpenblocks. Insoweit lässt die vorliegende Erfindung in technischer Nutzung der genannten synergetischen Effekte sogar die Bereitstellung von extrem leichten und trotzdem leisen, bewährte schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpen einsetzenden Hydraulik-Kleinaggregaten geringer Förderleistung zu. Zu den spezifischen Gestaltungsmerkmalen der jeweiligen Beruhigungskammer gehören, wie in Anspruch 1 angegeben, folgende: Die Beruhigungskammer ist im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt mit einer parallel zu ihrer Achse gerichteten Durchströmung. Die beiden Strömungskanalabschnitte münden in Achsrichtung der Beruhigungskammer zueinander versetzt in die jeweilige Beruhigungskammer. Die jeweilige Beruhigungskammer weist außerhalb des zwischen den beiden Mündungen des Strömungskanals befindlichen Bereichs angeordnete Endbereiche auf, so dass, mit anderen Worten, der zentrale, zwischen den beiden Mündungen des Strömungskanals liegende Bereich der Beruhigungskammer in endseitige Teilräume übergeht, welche in strömungstechnischer Hinsicht den Charakter von Toträumen haben. Der Anteil der Toträume an dem gesamten Volumen der Beruhigungskammer beträgt dabei zwischen 20% und 60%. Die Begrenzungswand der Beruhigungskammer weist zwischen den beiden Mündungen des betreffenden Strömungskanals mindestens eine Unstetigkeit auf. So kann insbesondere die Beruhigungskammer zwischen den beiden Mündungen des betreffenden Strömungskanals einen Querschnittssprung aufweisen.
  • Bereits an dieser Stelle ist hervorzuheben, dass sich die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit verschiedenen Bauweisen von schlitzgesteuerten Radialkolbenpumpen mit Vorteil umsetzen lässt. Insbesondere besteht dabei eine erhebliche Bandbreite hinsichtlich der Gestaltung des jeweiligen Pumpenblocks der schlitzgesteuerten Radialkolbenpumpe. So kann namentlich der Pumpenblock – im Sinne eines kombinierten Pumpen- und Ventil- bzw. Steuerblocks – strömungstechnische Einbauten, insbesondere Ventileinbauten umfassen. Bei einer insoweit besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst der Pumpenblock einen Kern, der als Funktionsträger ausgeführt ist und in welchem insbesondere Ventil- und Steuereinheiten integriert aufgenommen sind, und einen der Kern entlang einer bevorzugt zylindrischen Trennfläche umgebenden, eine Gehäusehülse bildenden Mantel (vgl. WO 2010/127744 A1 ). Dabei können die beiden Beruhigungskammern angrenzend an die Trennfläche in dem Kern oder dem Mantel ausgeführt sein, wobei bevorzugt der Strömungskanal, in den die jeweilige Beruhigungskammer integriert ist, zumindest in den an die Beruhigungskammer angrenzenden Abschnitten ganz oder teilweise in dem jeweils anderen Bauteil Mantel bzw. Kern des Pumpenblocks verlaufen kann. Die vorstehend dargelegte Pumpenbauweise, bei der der Pumpenblock einen als Funktionsträger ausgeführten Kern und einen den Kern umgebenden, als Gehäusehülse ausgeführten Mantel umfasst, hat bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung besondere Vorteile, indem sich durch synergetisches Zusammenwirken verschiedener Gesichtspunkte im Sinne der dargelegten Aufgabenstellung ein besonders kompaktes, leichtes und trotzdem nur sehr geringe Betriebsgeräusche emittierendes Hydraulik-Kleinaggregat realisieren lässt.
  • Die Integration einer Dämpferkammer in ein hydraulisches System ist als solches auch aus der DE 4030862 A1 bekannt, die ein einen pulsierenden Druckerzeuger – wie insbesondere eine Kolbenpumpe – umfassendes hydraulisches System wie beispielsweise eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage offenbart, bei der der Druckerzeuger Druckmittel unter Hochdruck in eine Dämpferkammer eines Gehäuses fördert. Ausgangsseitig ist an der Dämpferkammer ein Drosselkörper mit einer Drosselbohrung angeordnet. Zum Schutz vor zerstörender Überlastung ist der Dämpferkammer eine mit dem Ausgang in Verbindung stehende Berstscheibe zugeordnet, wobei die Berstscheibe insbesondere als ein dünnwandiger, die Drosselbohrung aufweisender Abschnitt des Drosselkörpers ausgeführt sein kann.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Strömungsquerschnitt der Strömungsdrossel geringer ist als der Strömungsquerschnitt des zuströmseitig, d. h. von dem Aufnahmeraum her in die Beruhigungskammer mündenden Strömungskanalabschnitts. Versuche haben gezeigt, dass dies zu einem besonders günstigen Schallemissionsverhalten beizutragen vermag.
  • Das Gleiche gilt für eine andere bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung, bei der im Bereich der Beruhigungskammer, bevorzugt im Bereich der Mündung eines angrenzenden Strömungskanalabschnitts in diese, mindestens eine Strömungsumlenkung von mehr als 60°, bevorzugt von etwa 90° erfolgt. Besonders günstig ist dabei, wenn im Bereich der Beruhigungskammer, bevorzugt im Bereich der Mündungen beider angrenzenden Strömungskanalabschnitte in diese, zwei derartige Strömungsumlenkungen erfolgen. Eine solche Strömungsumlenkung bzw. zwei solcher Strömungsumlenkungen erweisen sich als besonders effektiv, wenn die jeweilige Strömungsumlenkung durch ein seitliches Eintreten des betreffenden Strömungskanalabschnitts in die Beruhigungskammer realisiert ist, d. h. durch eine in der Zylinderfläche der Beruhigungskammer angeordnete Mündung des betreffenden Strömungskanalabschnitts.
  • Gemäß einer abermals anderen, ebenfalls aufgrund eines besonders günstigen Schallemissionsverhaltens bevorzugten Weiterbildung der Erfindung besteht im Bereich der Mündung mindestens eines Strömungskanalabschnitts in die Beruhigungskammer ein Querschnittssprung mindestens des Faktors zwei.
  • Eine nochmals andere, wiederum aufgrund eines besonders günstigen Schallemissionsverhaltens bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Volumen der Beruhigungskammer mindestens den 5-fachen, besonders bevorzugt zwischen dem 5-fachen und dem 15-fachen Wert des Volumens des zuströmseitig, d. h. von dem Aufnahmeraum her in die Beruhigungskammer mündenden Strömungskanalabschnitts beträgt.
  • Die vorliegende Erfindung lässt sich in einer erheblichen Bandbreite von Konzeptionen technisch umsetzen bzw. nutzen. Dies gilt nicht nur, wie dies bereits weiter oben angedeutet wurde, für die konstruktive Ausführung des – ggf. auch mehrteilig ausgeführten – Pumpenblocks der schlitzgesteuerten Radialkolbenpumpe. Vielmehr besteht ein breiter Gestaltungsspielraum auch für andere Gesichtspunkte. So kann beispielsweise ein mit einem Hydrauliktank in Verbindung stehender weiterer Strömungskanal zum gemeinsamen Anschluss eines Wechselventils führen, dessen alternative Anschlüsse in dem Sinne mit je einer der beiden Beruhigungskammern kommunizieren, dass die der (abhängig von der Drehrichtung der Pumpe) augenblicklichen Saugseite der Pumpe zugeordnete Beruhigungskammer über das Wechselventil mit dem Hydrauliktank strömungstechnisch verbunden ist. Ersichtlich besteht überdies ein erheblicher Gestaltungsspielraum auch hinsichtlich sonstiger konstruktiver Details, so beispielsweise betreffend die Steuerschlitze oder die Pumpkolben. Auch kann beispielsweise direkt an den Pumpenblock ein Tank angeflanscht sein.
  • Die vorstehend erläuterte wirksame Reduzierung der Geräuschemissionen gestattet auch bei anspruchsvollen Anwendungen mit hohen Anforderungen an den Lärmschutz die Verwendung von relativ einfach aufgebauten schlitzgesteuerten Radialkolbenpumpen, insbesondere von schlitzgesteuerten Radialkolbenpumpen mit (lediglich) drei oder fünf Pumpkolben, welche typischerweise als deutlich lauter gelten als Radialkolbenpumpen mit einer größeren Anzahl von Pumpkolben. Besonders ausgeprägt zeigen sich die vorstehend dargelegten vorteilhaften Effekte im Übrigen bei erfindungsgemäßen Hydraulik-Kleinaggregaten geringer Förderleistung, bei denen die Förderleistung der schlitzgesteuerten Radialkolbenpumpe bei einer Nenndrehzahl zwischen 3000 und 7000 U/min bis zu 1 l/min beträgt. Bei solchen Hydraulik-Kleinaggregaten lassen sich, gegenüber vergleichbaren bekannten Hydraulik-Kleinaggregaten, in Anwendung der vorliegenden Erfindung zugleich eine substantielle Gewichtsreduktion sowie eine erhebliche Reduzierung der Schallemissionen erreichen. So konnte beispielsweise bei einem erfindungsgemäß ausgeführten Hydraulik-Kleinaggregat, dessen Gewicht um 20% unter demjenigen eines konventionellen Hydraulik-Kleinaggregat gleicher hydraulischer Leistung lag, eine Reduzierung der Beschleunigungswerte der Gehäusevibrationen, die den größten Anteil der Schallemission im Kraftfahrzeug erzeugen, um 80% (von 120 m/s2 auf 20 m/s2) nachgewiesen werden.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
  • 1 ein Hydraulik-Kleinaggregat gemäß der vorliegenden Erfindung in teilweise gebrochener Seitenansicht,
  • 2 einen Schnitt durch den Pumpenblock des Hydraulik-Kleinaggregats nach 1 entlang der Linie II-II,
  • 3 einen Schnitt durch den Pumpenblock des Hydraulik-Kleinaggregats nach 1 entlang der Linie III-III,
  • 4 Diagramme zur Intensität von Vibrationen eines Hydraulik-Kleinaggregats nach dem Stand der Technik und
  • 5 Diagramme zur Intensität von Vibrationen des erfindungsgemäß modifizierten Hydraulik-Kleinaggregats.
  • Das in 1 gezeigte Hydraulik-Kleinaggregat geringer Förderleistung umfasst einen Elektromotor 1, welcher in als solches bekannter Weise an einen Pumpenblock 2 angeflanscht ist und den Pumpenrotor 3 einer schlitzgesteuerten Radialkolbenpumpe 4 antreibt. Auf der dem Elektromotor 1 gegenüberliegenden Seite ist ein Hydrauliktank 5 an den Pumpenblock 2 angeflanscht, zu welchem Zweck an dem Pumpenblock 2 ein ringförmiger Vorsprung 6 ausgeführt ist, auf dem ein Kragen 7 des Hydrauliktanks 5 verspannt ist.
  • Der Pumpenrotor 3, der in ebenfalls als solches bekannter Weise in einem Aufnahmeraum 8 des Pumpenblocks 2 angeordnet ist, weist eine Mehrzahl von Pumpkolben P auf. Mit dem Aufnahmeraum 8 stehen, in weiterhin bekannter Art und Weise, zwei Steuerschlitze in Verbindung. Das Hydraulik-Kleinaggregat ist als Reversieraggregat ausgeführt, so dass an jedem der beiden Steuerschlitze ein Strömungskanal angeschlossen ist, von denen der eine an einem ersten Druckmittelausgang 9 und der andere an einem zweiten Druckmittelausgang 10 endet. Der Pumpenblock ist weiterhin von einem dritten Strömungskanal 11 durchsetzt, der den Hydrauliktank 5 mit einem (nicht dargestellten) Wechselventil verbindet, welches in dem Pumpenblock 2 in einer durch den Stopfen S verschlossenen Bohrung untergebracht ist. Auch dies ist als solches bekannt, so dass auf weitergehende Erläuterungen verzichtet werden kann.
  • In den ersten Strömungskanal, der insbesondere einen durch die – in einem Einsatz E angeordnete – Bohrung 12, welche in den zugeordneten ersten Steuerschlitz mündet, gebildeten Strömungskanalabschnitt sowie die weiteren Strömungskanalabschnitte 13a und 13b umfasst und an dem ersten Druckmittelausgang 9 endet, ist eine erste durchströmte Beruhigungskammer 14 integriert. In entsprechender Weise ist in den zweiten Strömungskanal, der insbesondere einen durch die Bohrung 15, welche in den zugeordneten zweiten Steuerschlitz mündet, gebildeten Strömungskanalabschnitt sowie die weiteren Strömungskanalabschnitte 16a und 16b umfasst und an dem zweiten Druckmittelausgang 10 endet, ist eine zweite durchströmte Beruhigungskammer 17 integriert.
  • Beide Beruhigungskammern 14 und 17 weisen, indem sie jeweils als eine in den Pumpenblock 2 eingebrachte (gestufte) Bohrung ausgeführt sind, eine im Wesentlichen zylindrische Grundform auf. Dabei münden jeweils die beiden zugeordneten Strömungskanalabschnitte 13a und 13b bzw. 16a und 16b auf unterschiedlichen Seiten der durch die Durchmesseränderung der gestuften Bohrung gebildeten Unstetigkeit 18 in die jeweilige Beruhigungskammer 14 bzw. 17. Durch den in Richtung der Achse A der jeweiligen gestuften Bohrung bestehenden Versatz zwischen den beiden in die jeweilige Beruhigungskammer 14 bzw. 17 mündenden Strömungskanalabschnitten 13a und 13b bzw. 16a und 16b liegt in den Beruhigungskammern jeweils eine parallel zur Achse A gerichteten Durchströmung vor. Die Strömungskanalabschnitte 13a und 13b bzw. 16a und 16b münden von der Seite her in die die jeweilige Beruhigungskammer 14 bzw. 17 bildende gestufte Bohrung, so dass jeweils im Bereich der Mündung Ma bzw. Mb der Strömungskanalabschnitte in die zugeordnete Beruhigungskammer eine Strömungsumlenkung von etwa 90° erfolgt. Weiterhin besteht im Bereich der Mündungen Ma der zuströmseitigen Strömungskanalabschnitte 13a und 16a in die jeweilige Beruhigungskammer 14 bzw. 17 jeweils ein erheblicher Querschnittssprung, indem der durchströmte Querschnitt der Beruhigungskammern mindestens etwa um den Faktor 3 größer ist als der durchströmte Querschnitt der Strömungskanalabschnitte.
  • In Richtung einer Durchströmung der Beruhigungskammern 14 und 17 von dem jeweils zugeordneten Steuerschlitz zum jeweiligen Druckmittelausgang 9 bzw. 10 ist den Beruhigungskammern jeweils eine Strömungsdrossel 24 nachgeschaltet. Hierzu ist jeweils in den betreffenden Strömungskanalabschnitt 13b bzw. 16b, und zwar benachbart dem jeweils zugeordneten Druckmittelausgang 9 bzw. 10, ein Drosseleinsatz 25 eingepresst. Die Bohrung der beiden Drosseleinsätze 25 stellt einen Strömungsquerschnitt bereit, der weniger als 10% des Strömungsquerschnitts des jeweils zugeordneten zuströmseitigen Strömungskanalabschnitts beträgt, d. h. des sich von dem betreffenden Steuerschlitz her bis zu der jeweiligen Beruhigungskammer 14 bzw. 17 erstreckenden Strömungswegs, einschließlich der Bohrungen 12 und 15 sowie der in die Beruhigungskammern 14 und 17 mündenden Strömungskanalabschnitte 13a bzw. 16a.
  • Indem die Strömungskanalabschnitte 13a, 13b bzw. 16a, 16b nicht endseitig in die die jeweilige Beruhigungskammer 14 bzw. 17 bildende gestufte Bohrung münden, sondern vielmehr mit Abstand zu den Enden der jeweiligen Beruhigungskammer, umfasst jede der beiden Beruhigungskammern zwei mehr oder weniger ausgedehnte Toträume 19, welche an den Endbereichen der jeweiligen Beruhigungskammer, d. h. außerhalb des zwischen den beiden jeweiligen Mündungen Ma und Mb des zugeordneten Strömungskanals befindlichen Bereiches angeordnet sind.
  • Das Gesamtvolumen (einschließlich der Toträume 19) der ersten Beruhigungskammer 14 ist etwa 50-fach so groß wie das Volumen des zuströmseitig, d. h. von dem zugeordneten Steuerschlitz her in die Beruhigungskammer mündenden Strömungskanalabschnitts, d. h. der Bohrung 12 und des Strömungskanalabschnitts 13a zusammen. Aufgrund der etwas anderen Geometrie der zweiten Beruhigungskammer 17 liegen bei ihr etwas andere Verhältnisse vor. Das Gesamtvolumen (einschließlich der Toträume 19) der zweiten Beruhigungskammer 17 ist etwa 30-fach so groß wie das Volumen des zuströmseitig, d. h. von dem zugeordneten Steuerschlitz her in die Beruhigungskammer mündenden Strömungskanalabschnitts, d. h. der Bohrung 15 und des Strömungskanalabschnitts 16a zusammen.
  • Abgeschlossen sind die beiden Beruhigungskammern 14 und 17 jeweils mittels eines dichtenden Stopfens 20, wobei die beiden Stopfen 20 mittels einer an dem Pumpenblock 2 durch Schrauben 21 fixierten Druckplatte 22 lagegesichert sind.
  • Mit den beiden Ausgängen des weiter oben erwähnten Wechselventils verbundene weitere Strömungskanalabschnitte enden bei den Mündungen 23 in jeweils einer der Beruhigungskammern 14 und 17.
  • Die Diagramme gemäß den 4 und 5 veranschaulichen im Vergleich eindrucksvoll die in technischer Umsetzung der vorliegenden Erfindung erzielbaren Wirkungen. Denn während, wie in 4 dargestellt, die an dem Pumpenblock eines dem Stand der Technik entsprechenden reversierbaren Hydraulik-Kleinaggregats mit schlitzgesteuerter Radialkolbenpumpe gemessenen, für die Intensität der geräuschintensiven Vibrationen repräsentativen Beschleunigungswerte in x-Richtung (vgl. 1) im Mittel etwa 80 m/s2 und in der Spitze etwa 100 m/s2 und in z-Richtung im Mittel etwa 110 m/s2 und in der Spitze etwa 140 m/s2 betrugen, war nach einer Modifikation im Sinne der vorliegenden Erfindung durch Einbringen von zwei Beruhigungskammern und diesen nachgeschalteten Strömungsdrosseln entsprechend den 2 und 3 das im Übrigen identische Hydraulik-Kleinaggregat bedeutend leiser. Bei diesem betrugen die Beschleunigungswerte in x-Richtung im Mittel weniger als 30 m/s2 und in der Spitze unter 35 m/s2 und in z-Richtung im Mittel kaum mehr als 25 m/s2 und in der Spitze unter 35 m/s2. Damit ist gerade in der hier im Vordergrund der Betrachtungen stehenden Anwendung des Hydraulik-Kleinaggregats zu Betätigungszwecken in Fahrzeugen für die für die Schallemission maßgeblichen Vibrationen ein Wert erreicht, dass die Schallabstrahlung des Hydraulik-Kleinaggregats so weit in den Hintergrund tritt, dass sie nicht mehr relevant ist. Aufgrund der Reduzierung der Schallabstrahlung, bei gleichzeitiger Reduzierung des Gewichts der Radialkolbenpumpe um 20%, können in Anwendung der vorliegenden Erfindung bisher erforderliche zusätzliche Maßnahmen (schallschluckende Kapselung des Hydraulik-Kleinaggregats) entfallen, was weiterhin der Zielsetzung eines möglichst geringen Fahrzeuggewichts entgegenkommt.

Claims (15)

  1. Hydraulik-Kleinaggregat geringer Förderleistung, umfassend eine reversierbare schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpe (4), die einen Pumpenblock (2) und einen in einem Aufnahmeraum (8) des Pumpenblocks angeordneten, von einem Elektromotor (1) angetriebenen Pumpenrotor (3) mit einer Mehrzahl von Pumpkolben (9) aufweist, wobei in dem Pumpenblock mindestens zwei mit dem Aufnahmeraum kommunizierende Strömungskanäle (12, 13a, 13b; 15, 16a, 16b) vorgesehen sind, die mit an dem Pumpenblock angeordneten Druckmittelausgängen (9; 10) kommunizieren, wobei weiterhin innerhalb des Pumpenblocks in beiden Strömungskanälen je eine eine im Wesentlichen zylindrische Grundform aufweisende, parallel zur jeweiligen Achse (A) gerichtet durchströmte Beruhigungskammer (14, 17) mit einer in Strömungsrichtung zum jeweils zugeordneten Druckmittelausgang nachgeschalteten Strömungsdrossel (24) angeordnet ist, wobei die beiden jeweiligen Strömungskanalabschnitte (13a, 13b; 16a, 16b) in Achsrichtung (A) der zugeordneten Beruhigungskammer (14; 17) zueinander versetzt in die jeweilige Beruhigungskammer münden, wobei die Begrenzungswände der Beruhigungskammern (14; 17) zwischen den beiden Mündungen (Ma, Mb) des betreffenden Strömungskanals (13a, 13b; 16a, 16b) jeweils mindestens eine Unstetigkeit (18), insbesondere mindestens einen Querschnittssprung, aufweisen und die Beruhigungskammern außerhalb des zwischen den beiden Mündungen (Ma; Mb) des jeweiligen Strömungskanals befindlichen Bereichs angeordnete, Toträume (19) bildende Endbereiche aufweisen, wobei der Anteil der Toträume an dem gesamten Volumen der jeweiligen Beruhigungskammer zwischen 20% und 60% beträgt.
  2. Hydraulik-Kleinaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt mindestens einer Strömungsdrossel (24) geringer, bevorzugt wesentlich geringer ist als der Strömungsquerschnitt des zuströmseitig in die betreffende Beruhigungskammer mündenden Strömungskanalabschnitts (12, 13a; 15, 16a).
  3. Hydraulik-Kleinaggregat nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich mindestens einer Beruhigungskammer (14; 17), bevorzugt im Bereich der Mündung (Ma; Mb) eines Strömungskanalabschnitts (13a, 16a; 13b, 16b) in diese, mindestens eine Strömungsumlenkung von mehr als 60°, bevorzugt von etwa 90° erfolgt.
  4. Hydraulik-Kleinaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich mindestens einer Beruhigungskammer (14; 17), bevorzugt im Bereich der Mündungen (Ma; Mb) beider Strömungskanalabschnitte (13a, 16a; 13b, 16b) in diese, zwei Strömungsumlenkungen erfolgen.
  5. Hydraulik-Kleinaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Mündung (Ma; Mb) mindestens eines Strömungskanalabschnitts (13a, 16a; 13b, 16b) in die zugeordnete Beruhigungskammer (14; 17) ein Querschnittssprung mindestens des Faktors zwei besteht.
  6. Hydraulik-Kleinaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen mindestens einer Beruhigungskammer (14; 17) mindestens den 5-fachen, bevorzugt zwischen dem 5-fachen und dem 15-fachen Wert des Volumens des zuströmseitig in die betreffende Beruhigungskammer mündenden Strömungskanalabschnitts (12, 13a; 15, 16a) beträgt.
  7. Hydraulik-Kleinaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialkolbenpumpe (4) drei oder fünf Pumpkolben (9) aufweist.
  8. Hydraulik-Kleinaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Hydrauliktank (5) in Verbindung stehender weiterer Strömungskanal (11) zum gemeinsamen Anschluss eines Wechselventils führt, dessen alternative Ausgänge mit je einer der beiden Beruhigungskammern (14, 17) kommunizieren.
  9. Hydraulik-Kleinaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nenndrehzahl der Radialkolbenpumpe (4) zwischen 3000 und 7000 U/min beträgt.
  10. Hydraulik-Kleinaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderleistung bis zu 1 l/min beträgt.
  11. Hydraulik-Kleinaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an den Pumpenblock (2) ein Tank (5) direkt angeflanscht ist.
  12. Hydraulik-Kleinaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenblock (2) einen Kern und einen diesen entlang einer bevorzugt zylindrischen Trennfläche umgebenden Mantel umfasst.
  13. Hydraulik-Kleinaggregat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Beruhigungskammer (14; 17) angrenzend an die Trennfläche in dem Kern oder dem Mantel ausgeführt ist.
  14. Hydraulik-Kleinaggregat nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern strömungstechnische Einbauten, insbesondere Ventileinbauten umfasst.
  15. Cabriolet mit einem elektrohydraulischen Verdeckantrieb mit einem Hydraulik-Kleinaggregat nach einem der vorausgehenden Ansprüche.
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