DE102013219044B4 - Metal bellows damper, hydraulic system - Google Patents

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Abstract

Metallfaltenbalgdämpfer (20) für ein Hydrauliksystem (1), insbesondere Bremssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem zumindest mit Gas gefüllten Metallfaltenbalg (6), der ein bewegliches Ende (14) und ein unbewegliches Ende (13) aufweist, wobei der Metallfaltenbalg (6) in eine Druckkammer (19) des Hydrauliksystems (1) einsetzbar ist, wobei fest mit dem unbeweglichen Ende (13) wenigstens ein Stützelement (15) verbunden ist, das eine Bewegung des beweglichen Endes zumindest in Längsrichtung des Metallfaltenbalgs begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (15) den Metallfaltenbalg (6) nur bereichsweise umgibt und einen parallel zur Längserstreckung des Metallfaltenbalgs (6) angeordneten Arm aufweist, der einendig mit dem unbeweglichen Ende (13) verbunden ist und anderendig einen das bewegliche Ende (14) hintergreifenden und einen Anschlag (16) für das bewegliche Ende (14) bildenden Seitenarm (24) aufweist.Metal bellows damper (20) for a hydraulic system (1), in particular a braking system of a motor vehicle, with metal bellows (6) filled at least with gas and having a movable end (14) and an immovable end (13), the metal bellows (6) in a pressure chamber (19) of the hydraulic system (1), wherein at least one support element (15) is firmly connected to the immovable end (13) and limits a movement of the movable end at least in the longitudinal direction of the metal bellows, characterized in that the support element (15) surrounds the metal bellows (6) only in certain areas and has an arm which is arranged parallel to the longitudinal extent of the metal bellows (6) and which is connected at one end to the immovable end (13) and at the other end has a stop ( 16) for the movable end (14) forming side arm (24).

Description

Die Erfindung betrifft ein Metallfaltenbalgdämpfer für ein Hydrauliksystem, insbesondere Bremssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem zumindest mit Gas gefüllten Metallfaltenbalg, der ein bewegliches Ende und ein unbewegliches Ende aufweist, wobei der Metallfaltenbalg in eine Druckkammer des Hydrauliksystems einsetzbar ist.The invention relates to a metal bellows damper for a hydraulic system, in particular a braking system of a motor vehicle, with metal bellows filled at least with gas and having a movable end and an immovable end, the metal bellows being insertable into a pressure chamber of the hydraulic system.

Ferner betrifft die Erfindung ein Hydrauliksystem, insbesondere ein hydraulisches Bremssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer Pumpe zum Fördern von Hydraulikmedium, wobei die Pumpe eine Druckkammer aufweist, in der ein Metallfaltenbalgdämpfer angeordnet ist.Furthermore, the invention relates to a hydraulic system, in particular a hydraulic brake system of a motor vehicle, with a pump for delivering hydraulic medium, the pump having a pressure chamber in which a metal bellows damper is arranged.

Stand der TechnikState of the art

Metallfaltenbalgdämpfer und Hydrauliksysteme der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die Offenlegungsschrift EP 13 98 237 A1 ein Bremssystem mit einer Pumpe, der als Speicherladesystem ein Metallfaltenbalg zugeordnet ist. Dieser weist ein bewegliches und ein unbewegliches Ende auf, die durch einen Faltenbalg miteinander verbunden sind. Dabei ist der Faltenbalg mit Gas gefüllt und dicht verschlossen. Im Betrieb ist der Metallfaltenbalg in einer Druckkammer der Pumpe eingesetzt, in welcher der Druck eines Hydraulikmediums auf den Faltenbalg einwirkt. Übersteigt der Druck des Hydraulikmediums den Druck des in dem Faltenbalg eingeschlossenen Gasmediums, so wird das Gas komprimiert und das bewegliche Ende auf das unbewegliche Ende zugeschoben. Nimmt der Hydraulikdruck ab, so gibt der Metallfaltenbalg seine in dem komprimierten Gas gespeicherte Energie an das Hydraulikmedium zurück, wobei sich das bewegliche Ende zurück in seine Ausgangsposition begibt.Metal bellows dampers and hydraulic systems of the type mentioned are known from the prior art. For example, the patent publication discloses EP 13 98 237 A1 a brake system with a pump, which is assigned a metal bellows as a storage charging system. This has a movable and an immovable end, which are connected to one another by a bellows. The bellows are filled with gas and tightly closed. During operation, the metal bellows is inserted in a pressure chamber of the pump, in which the pressure of a hydraulic medium acts on the bellows. If the pressure of the hydraulic medium exceeds the pressure of the gas medium enclosed in the bellows, the gas is compressed and the moving end is pushed towards the immovable end. When the hydraulic pressure decreases, the metal bellows returns its energy stored in the compressed gas to the hydraulic medium, with the movable end returning to its original position.

Bei Hydrauliksystemen, die mit hohen Drücken betrieben werden, müssen entsprechend hohe Drücke in dem Metallfaltenbalg bereitgestellt werden. Daher ist die Montage eines derartigen Metallfaltenbalgs mit hohem Gasdruck aufwändig, insbesondere wenn das Gasvolumen in den bereits in der Druckkammer angeordneten Metallfaltenbalg eingebracht werden muss.In hydraulic systems that are operated at high pressures, correspondingly high pressures must be provided in the metal bellows. Therefore, the assembly of such a metal bellows with high gas pressure is complex, especially if the gas volume has to be introduced into the metal bellows already arranged in the pressure chamber.

Darüber hinaus ist aus der US 2009/0205731 A1 ein Metallfaltenbalgdämpfer mit einem Stützelement bekannt, das fest mit einem unbeweglichen Ende des Metallfaltenbalgs verbunden ist und das eine Bewegung des beweglichen Endes des Metallfaltenbalgs zumindest in Längsrichtung des Metallfaltenbalgs begrenzt. Gegenüber diesem Gegenstand ist das Schutzbegehren abgegrenzt.In addition, from the U.S. 2009/0205731 A1 a metal bellows damper is known with a support element which is fixedly connected to a stationary end of the metal bellows and which limits a movement of the movable end of the metal bellows at least in the longitudinal direction of the metal bellows. The protection request is limited to this object.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Der Metallfaltenbalgdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass das Stützelement den Metallfaltenbalg nur bereichsweise umgibt. Das Stützelement ist also derart ausgebildet, dass der Metallfaltenbalg weiterhin in direkte Verbindung mit dem Hydraulikmedium bringbar ist. Der Metallfaltenbalg wird also nicht vollständig von dem Hydraulikmedium durch das Stützelement, insbesondere an seiner Mantelfläche abgeschirmt. Dadurch, dass das Stützelement fest mit dem unbeweglichen Ende verbunden ist, weist es stets eine eindeutige Ausrichtung bezüglich des Metallfaltenbalgs auf und kann den Verfahrweg des beweglichen Endes zumindest in Längsrichtung eindeutig und sicher begrenzen. Dadurch ist es möglich, den Metallfaltenbalg vor der Montage in das Pumpengehäuse mit Gas zu befüllen. Das Stützelement begrenzt die maximale Bewegung des beweglichen Endes vor der Montage beziehungsweise vor dem Einbau des Metallfaltenbalgs in beispielsweise ein Gehäuse und schützt dadurch den Metallfaltenbalg vor Beschädigungen durch unzulässige Längung und erleichtert gleichzeitig die Montage in das Pumpengehäuse. Zweckmäßigerweise ist das Stützelement dabei derart ausgebildet, dass der Metallfaltenbalg bei in die Druckkammer montierter Anordnung einen Abstand von seinem beweglichen Ende zu dem ihm gegenüberliegenden Ende der Druckkammer aufweist. Der Metallfaltenbalgdämpfer kann dadurch einfach in die Druckkammer eingesetzt werden.The metal bellows damper with the features of claim 1 has the advantage that the support element only partially surrounds the metal bellows. The support element is thus designed in such a way that the metal bellows can still be brought into direct connection with the hydraulic medium. The metal bellows is therefore not completely shielded from the hydraulic medium by the support element, in particular on its lateral surface. Because the support element is firmly connected to the immovable end, it always has a clear alignment with respect to the metal bellows and can clearly and safely limit the travel of the movable end, at least in the longitudinal direction. This makes it possible to fill the metal bellows with gas before assembly in the pump housing. The support element limits the maximum movement of the movable end before assembly or before installation of the metal bellows in a housing, for example, and thereby protects the metal bellows from damage due to impermissible elongation and at the same time facilitates assembly in the pump housing. The support element is expediently designed in such a way that the metal bellows is at a distance from its movable end to the opposite end of the pressure chamber when it is installed in the pressure chamber. The metal bellows damper can thus be easily inserted into the pressure chamber.

Vorgesehen ist, dass das Stützelement mindestens einen Anschlag für das bewegliche Ende aufweist. Der Anschlag bietet eine formschlüssige Begrenzung der Bewegung des beweglichen Endes. Das Stützelement weist mehrere Anschläge für das bewegliche Ende auf, die insbesondere über einen Umfang des beweglichen Endes verteilt angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Anschläge gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet.It is provided that the support element has at least one stop for the movable end. The stop provides a positive limit to the movement of the moving end. The support element has a plurality of stops for the movable end, which are distributed in particular over a circumference of the movable end. The stops are preferably distributed evenly over the circumference.

Die Erfindung sieht vor, dass das Stützelement einen parallel zur Längserstreckung des Metallfaltenbalgs angeordneten Arm aufweist, der einendig mit dem unbeweglichen Ende verbunden ist und anderendig einen das freie Ende hintergeifenden und den Anschlag bildenden Seitenarm aufweist. Hierdurch wird eine besonders einfache Ausführungsform des Stützelements geboten, die die maximale Ausdehnung des Metallfaltenbalgs sicher begrenzt.The invention provides that the support element has an arm which is arranged parallel to the longitudinal extension of the metal bellows and which is connected at one end to the immovable end and at the other end has a side arm which engages behind the free end and forms the stop. This offers a particularly simple embodiment of the support element, which reliably limits the maximum expansion of the metal bellows.

Mehrere derartige Stützelemente sind über den Umfang des Metallfaltenbalgs verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet, so dass das bewegliche Ende insbesondere symmetrisch durch die Anschläge beaufschlagt wird. Darüber hinaus sind die Arme bevorzugt derart nahe zu dem Metallfaltenbalg angeordnet, dass diese den Metallfaltenbalg in Längsrichtung führen, so dass außerdem ein Verbiegen des Metallfaltenbalgs sicher verhindert wird. Besonders bevorzugt sind zumindest einige der Stützelemente miteinander verbunden. Vorzugsweise sind insbesondere gegenüberliegende Stützelemente formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden.Several such support elements are distributed over the circumference of the metal bellows, in particular arranged evenly distributed, so that the movable end is acted upon in particular symmetrically by the stops. Furthermore, the arms are preferably so close to the metal bellows arranged so that they lead the metal bellows in the longitudinal direction, so that bending of the metal bellows is also reliably prevented. At least some of the support elements are particularly preferably connected to one another. In particular, opposite support elements are preferably connected to one another in a form-fitting and/or material-fitting manner.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die mehreren Stützelemente einen Zylinder bilden, der koaxial zu dem Metallfaltenbalg angeordnet ist. Die Stützelemente sind dabei bis auf an Verbindungsstellen beabstandet zueinander angeordnet, um zu gewährleisten, dass der Metallfaltenbalg weiterhin mit dem Hydraulikmedium direkt in Wirkverbindung bringbar ist.Provision is particularly preferably made for the plurality of support elements to form a cylinder which is arranged coaxially with the metal bellows. The support elements are arranged spaced apart from one another except at connection points in order to ensure that the metal bellows can continue to be brought directly into operative connection with the hydraulic medium.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Mantelwand und/oder eine den oder die Anschläge bildende Stirnwand des Zylinders mehrere Öffnungen aufweist. Zweckmäßigerweise werden diese Öffnungen durch die zuvor genannten Abstände zwischen Stützelementen gebildet. Die Stützelemente bilden somit einen zylinderförmigen Käfig für den Metallfaltenbalg, wobei der Käfig fest mit dem unbeweglichen Ende des Metallfaltenbalgs verbunden ist. Die äußeren Abmaße des Käfigs sind dabei zweckmäßigerweise derart gewählt, dass er vollständig in die Druckkammer des Pumpengehäuses einsetzbar ist.Furthermore, it is preferably provided that a casing wall and/or an end wall of the cylinder forming the stop or stops has a plurality of openings. These openings are expediently formed by the aforementioned distances between support elements. The support elements thus form a cylindrical cage for the metal bellows, the cage being firmly connected to the immovable end of the metal bellows. The outer dimensions of the cage are expediently selected in such a way that it can be inserted completely into the pressure chamber of the pump housing.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der Metallfaltenbalgdämpfer als vormontierbare Einheit ausgebildet ist. Dabei sind zusätzlich zu dem einen oder den mehreren Stützelementen an dem Metallfaltenbalg vorzugsweise Mittel zum Befestigen/Arretieren des Metallfaltenbalgs in einer Druckkammer vorgesehen. Insbesondere ist vorgesehen, dass an dem unbeweglichen Ende ein Deckel vorgesehen ist, der Mittel zur Befestigung an dem Pumpengehäuse aufweist. Besonders bevorzugt weist der Deckel ein Gewinde auf, mittels dessen sich der Mittelfaltenbalgdämpfer in die Druckkammer dicht einschrauben lässt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass als Mittel wenigstens eine Verstemmung vorgesehen ist, mittels welcher der Deckel an dem Pumpengehäuse befestigt wird. Insbesondere wird das Pumpengehäuse im Bereich einer Deckelaufnahme plastisch verformt beziehungsweise verstemmt, um den Deckel in der Deckelaufnahme zu arretieren.Furthermore, it is preferably provided that the metal bellows damper is designed as a preassembled unit. In addition to the one or more supporting elements on the metal bellows, means for fastening/locking the metal bellows in a pressure chamber are preferably provided. In particular, it is provided that a cover is provided on the immovable end, which has means for attachment to the pump housing. The cover particularly preferably has a thread, by means of which the central bellows damper can be tightly screwed into the pressure chamber. According to an alternative embodiment, at least one caulking is provided as a means, by means of which the cover is fastened to the pump housing. In particular, the pump housing is plastically deformed or caulked in the area of a cover receptacle in order to lock the cover in the cover receptacle.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Metallfaltenbalg mit Gas und mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Zweckmäßigerweise wird die Flüssigkeit vor dem Einfüllen des Gases in dem Metallfaltenbalg eingebracht, wodurch das Gasvolumen eingestellt wird. Die in den Metallfaltenbalg zusätzlich eingefüllte Flüssigkeit hat den Vorteil, dass bei besonders hohen Drücken außerhalb des Metallfaltenbalgs dieser nicht beschädigt wird. Durch die Flüssigkeit findet vielmehr eine Selbstabstützung des Metallfaltenbalgs statt. Dadurch wird die Belastbarkeit des Metallfaltenbalgdämpfers insgesamt erhöht und der Metallfaltenbalg vor zu hohen Drücken in der Druckkammer einerseits und vor zu niedrigen Drücken in der Druckkammer andererseits geschützt.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the metal bellows is filled with gas and with a liquid. The liquid is expediently introduced into the metal bellows before the gas is filled in, as a result of which the gas volume is adjusted. The liquid additionally filled into the metal bellows has the advantage that the metal bellows is not damaged at particularly high pressures outside. Instead, the metal bellows is self-supporting due to the liquid. This increases the overall resilience of the metal bellows damper and protects the metal bellows against excessive pressures in the pressure chamber on the one hand and against pressures in the pressure chamber that are too low on the other.

Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 7 zeichnet sich durch den erfindungsgemäßen Metallfaltenbalgdämpfer aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.The hydraulic system according to the invention with the features of claim 7 is characterized by the metal bellows damper according to the invention. This results in the advantages already mentioned.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Druckkammer als Bohrung in einem Gehäuse insbesondere der Pumpe ausgebildet ist, und dass das unbewegliche Ende des Metallfaltenbalgs einen Deckel zum Verschließen der Bohrung aufweist. Vorzugsweise weist der Deckel hierzu ein Gewinde auf, das mit einem Gegengewinde der Bohrung zusammenwirkt, um den Deckel dicht in die Bohrung einzuschrauben. Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass - wie oben bereits beschrieben - der Deckel mittels einer Verstemmung in der Bohrung arretiert wird. Hierzu wird das Gehäuse im Bereich der Bohrung plastisch verformt und dadurch der Deckel in der Bohrung verstemmt. Es ergibt sich hierdurch eine besonders einfache und sichere Montage des Metallfaltenbalgdämpfers an der Pumpe beziehungsweise an dem Pumpengehäuse.Provision is particularly preferably made for the pressure chamber to be designed as a bore in a housing, in particular of the pump, and for the immovable end of the metal bellows to have a cover for closing the bore. For this purpose, the cover preferably has a thread which interacts with a counter-thread of the bore in order to tightly screw the cover into the bore. Alternatively, it is preferably provided that--as already described above--the cover is locked in place in the bore by means of caulking. For this purpose, the housing is plastically deformed in the area of the bore and the cover is caulked in the bore as a result. This results in a particularly simple and secure installation of the metal bellows damper on the pump or on the pump housing.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen:

  • 1 ein Hydrauliksystem mit einem Metallfaltenbalgdämpfer in einer schematischen Darstellung und
  • 2 den Metallfaltenbalgdämpfer in einer vereinfachten Schnittdarstellung.
The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. To do this, show:
  • 1 a hydraulic system with a metal bellows damper in a schematic representation and
  • 2 the metal bellows damper in a simplified sectional view.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Hydrauliksystem 1, das als hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Das Hydrauliksystem 1 weist einen Hauptbremszylinder 2 auf, mittels dessen eine Radbremsanlage 4 betätigbar ist. Dazu ist der Hauptbremszylinder 2 durch einen Hydraulikkreis 3 mit der Radbremsanlage 4 verbunden. 1 shows a schematic representation of a hydraulic system 1, which is designed as a hydraulic brake system for a motor vehicle. The hydraulic system 1 has a master brake cylinder 2, by means of which a wheel brake system 4 can be actuated. For this purpose, the master brake cylinder 2 is connected to the wheel brake system 4 by a hydraulic circuit 3 .

Der Hydraulikkreis 3 weist mehrere betätigbare Ventile V1 bis V4 auf, die zum Steuern der Radbremsanlage 4 betätigt werden. Weiterhin weist der Hydraulikkreis 3 eine Pumpe 5 auf, die beispielsweise elektromotorisch antreibbar ist und die zur Druckerzeugung in dem Hydraulikkreis 3 genutzt wird. Weiterhin ist der Pumpe 5 ein Metallfaltenbalg 6 zugeordnet, der mit der Druckseite der Pumpe 5 verbunden ist. Dem Metallfaltenbalg 6 ist eine Verstelldrossel 7 nachgeschaltet.The hydraulic circuit 3 has a plurality of valves V1 to V4 which can be actuated and which are actuated to control the wheel brake system 4 . Furthermore, the hydraulic circuit 3 has a pump 5 which can be driven by an electric motor, for example, and which is used to generate pressure in the hydraulic circuit 3 . Furthermore, the pump 5 is assigned a metal bellows 6 which is connected to the pressure side of the pump 5 connected is. An adjustable throttle 7 is connected downstream of the metal bellows 6 .

Der Metallfaltenbalgdämpfer dient zur Minderung der Pumpenpulsationen des Hydrauliksystems 1.The metal bellows damper serves to reduce the pump pulsations of the hydraulic system 1.

2 zeigt den Metallfaltenbalg 6 in einer vereinfachten Detailansicht. Der Metallfaltenbalg 6 ist in ein Gehäuse 8 der Pumpe 5 integriert. Dazu weist das Gehäuse 8 als Aufnahme eine Bohrung 9 auf, die an ihrem randseitigen Ende mit einem Gewinde 10 versehen ist. Die Bohrung 9 ist im Wesentlichen als Sacklochbohrung ausgebildet und weist an ihrem innen liegenden Ende eine Durchströmungsbohrung 11 zu einer Hydraulikleitung 12 auf. Die Hydraulikleitung 12 ist mit der Druckseite der Pumpe 5 verbunden, so dass in der Hydraulikleitung 12 der durch die Pumpe 5 erzeugte Druck mit den entsprechenden Pulsationen anliegt. 2 shows the metal bellows 6 in a simplified detailed view. The metal bellows 6 is integrated into a housing 8 of the pump 5 . For this purpose, the housing 8 has a bore 9 as a receptacle, which is provided with a thread 10 at its edge-side end. The bore 9 is essentially designed as a blind bore and has a through-flow bore 11 to a hydraulic line 12 at its inner end. The hydraulic line 12 is connected to the pressure side of the pump 5 so that the pressure generated by the pump 5 with the corresponding pulsations is present in the hydraulic line 12 .

In die Bohrung 9 ist der Metallfaltenbalg 6 eingesetzt. Der Metallfaltenbalg 6 weist ein unbewegliches Ende 13 sowie ein bewegliches Ende 14 auf. Fest mit dem unbeweglichen Ende ist ein Stützelement 15 verbunden. Das Stützelement 15 ist als käfigartiger Zylinder 23 ausgebildet und umgibt den Metallfaltenbalg 6 koaxial. Dabei weist das Stützelement 15 ein Stirnende auf, das dem unbeweglichen Ende 13 zugeordnet ist, während das andere Stirnende 18 dem Boden der Bohrung 9 zugeordnet ist. Das Stützelement 15 liegt somit vollständig in der Bohrung 9 ein. An dem dem unbeweglichen Ende 13 gegenüberliegenden Stirnende 18 bildet das Stützelement 15 einen Anschlag 16 für den Metallfaltenbalg 6. Eine Mantelwand 17 und zumindest die Stirnwand 18 des Stützelements 15 sind dabei mit Öffnungen versehen, so dass das durch die Durchströmungsbohrung 11 strömende Fluid bis zu dem Metallfaltenbalg 6 gelangt.In the bore 9 of the metal bellows 6 is used. The metal bellows 6 has an immovable end 13 and a movable end 14 . A support element 15 is firmly connected to the immovable end. The support element 15 is designed as a cage-like cylinder 23 and surrounds the metal bellows 6 coaxially. The support element 15 has a front end which is assigned to the immovable end 13 , while the other front end 18 is assigned to the bottom of the bore 9 . The support element 15 thus lies completely in the bore 9 . At the front end 18 opposite the immovable end 13, the support element 15 forms a stop 16 for the metal bellows 6 Metal bellows 6 arrives.

Das Stützelement 15, das aufgrund der vorteilhaften Käfigstruktur auch als eine Vielzahl von mehreren Stützelementen 15 verstanden werden kann, die jeweils insbesondere einen Arm 24 (Mantelwand 17) parallel zu dem Metallfaltenbalg 6 und einen den Anschlag 18 bildenden Seitenarm 25 (Stirnseite 18) aufweisen, ist fest mit dem unbeweglichen Ende 13 des Metallfaltenbalg 6 verbunden, so dass diese zusammen eine Einheit bilden. Diese Einheit ist bevorzugt als Vormontagebaugruppe ausgebildet. Durch das Stützelement 15 kann sich der Faltenbalg 6 maximal bis zu dem Stirnende 18 beziehungsweise bis zu dem durch das Stirnende 18 gebildeten Anschlag 16 ausdehnen. Außerhalb der durch die Bohrung 9 gebildeten Druckkammer 19, wenn also kein Gegendruck durch das Hydraulikmedium auf den Metallfaltenbalg 6 wirkt, kann sich dieser nur innerhalb des Stützelements 15 vollständig ausbreiten. Durch den Anschlag 16 wird die Ausbreitung derart begrenzt, dass der Faltenbalg 6 nicht über die Maßen beansprucht wird und aufgrund des Gasdrucks im Inneren des Metallfaltenbalgs nicht zu einer Ausdehnung gelangt, durch welche seine Struktur vor Einbau bereits beschädigt und/oder undicht werden könnte.The support element 15, which due to the advantageous cage structure can also be understood as a multiplicity of several support elements 15, each of which has in particular an arm 24 (shell wall 17) parallel to the metal bellows 6 and a side arm 25 (front side 18) forming the stop 18, is firmly connected to the immovable end 13 of the metal bellows 6, so that together they form a unit. This unit is preferably designed as a preassembled assembly. The support element 15 allows the bellows 6 to expand at most up to the front end 18 or up to the stop 16 formed by the front end 18 . Outside of the pressure chamber 19 formed by the bore 9, that is to say when no counter-pressure acts on the metal bellows 6 from the hydraulic medium, the metal bellows can only spread completely within the support element 15. The stop 16 limits the spread in such a way that the bellows 6 is not subjected to excessive stress and, due to the gas pressure inside the metal bellows, does not expand so that its structure could be damaged and/or leak before it is installed.

Insbesondere wird eine bleibende Verformung der dünnwandigen Lamellen des Metallfaltenbalgs 6 in einer voll ausgedehnten Endlage vermieden. Der Gasanteil kann sich, wie hier in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel innerhalb des Metallfaltenbalgs 6 befinden, jedoch ist es auch denkbar, ein umgekehrtes Prinzip vorzusehen, so dass das Gas außerhalb des Metallfaltenbalgs 6 vorgesehen ist, wobei dann eine zusätzliche Stützhülse vorgesehen ist.In particular, permanent deformation of the thin-walled lamellae of the metal bellows 6 in a fully extended end position is avoided. As in the present exemplary embodiment, the gas portion can be inside the metal bellows 6, but it is also conceivable to provide the reverse principle, so that the gas is provided outside the metal bellows 6, with an additional support sleeve then being provided.

Dadurch lässt sich der Metallfaltenbalgdämpfer 20, der durch den Metallfaltenbalg 6 zusammen mit dem Stützelement 15 gebildet wird, insgesamt als Vormontageeinheit auf einfache Art und Weise außerhalb des Pumpengehäuses 8 vormontieren. Insbesondere ist es hierdurch möglich, auf einfache Art und Weise den Metallfaltenbalg 6 mit geringem Gasdruck vor dem Einbau in das Gehäuse 8 zu füllen. Der vorgefertigte Metallfaltenbalgdämpfer 20 lässt sich dann einfach in die Druckkammer 19 axial einführen.As a result, the metal bellows damper 20, which is formed by the metal bellows 6 together with the support element 15, can be easily preassembled overall as a preassembled unit outside the pump housing 8. In particular, this makes it possible to fill the metal bellows 6 with low gas pressure in a simple manner before installation in the housing 8 . The prefabricated metal bellows damper 20 can then be easily inserted axially into the pressure chamber 19 .

Besonders bevorzugt ist mit dem unbeweglichen Ende 13 des Metallfaltenbalgs 6 außerdem ein Deckel 21 verbunden, der ein Außengewinde 22 aufweist, das mit dem Innengewinde 10 zusammenwirkt. Damit lässt sich der Metallfaltenbalgdämpfer 20 in der Druckkammer 19 auf einfache Art und Weise arretieren, wobei die Druckkammer 19 durch den Deckel 21 dicht nach außen verschlossen wird. Alternativ zu der beschriebenen Gewindeverbindung zwischen Deckel 21 und Bohrung 9 ist gemäß einem bevorzugten, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Deckel 21 in der Bohrung 9 durch eine Verstemmung des Gehäuses 8 in der Bohrung 9 die Druckkammer 19 verschließend gehalten ist.Particularly preferably, a cover 21 which has an external thread 22 which interacts with the internal thread 10 is also connected to the immovable end 13 of the metal bellows 6 . This allows the metal bellows damper 20 to be locked in the pressure chamber 19 in a simple manner, with the pressure chamber 19 being tightly closed to the outside by the cover 21 . As an alternative to the described threaded connection between cover 21 and bore 9, according to a preferred embodiment not shown here, cover 21 is held in bore 9 by caulking housing 8 in bore 9, closing pressure chamber 19.

Da für eine geforderte Druckvolumenkennlinie ein geringer Vorspanndruck abgeschätzt wird, kann die Wandung des Metallfaltenbalgs 6 dünn ausgeführt werden. Kommt es im Betrieb zu höheren Drücken, herrscht an der Wandung ein Druckausgleich und der Druck der Pumpe wird durch den Metallfaltenbalgdämpfer 20, der Druckkammer 19 beziehungsweise der Bohrung 9 und dem Deckel 21 aufgenommen, wobei sich der Metallfaltenbalg 6 in Abhängigkeit des auftretenden Drucks verformt und dadurch Volumen in der Druckkammer 19 freigibt oder einnimmt. Durch die Verwendung des gasvorgefüllten Metallfaltenbalgdämpfers 20 kann über die Parameter Druck und Volumen die Kennlinie des Metallfaltenbalgdämpfers 20 entsprechend beeinflusst werden. Aufgrund des Gasgesetztes ergibt sich eine progressive Druck/Volumen-Kennlinie mit einer erhöhten Volumenaufnahme bei geringen Drücken. Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Metallfaltenbalgdämpfers 20 besteht darin, dass auch bei höheren Drücken eine verbleibende Restdämpfung vorgegeben ist.Since a low preload pressure is estimated for a required pressure volume characteristic, the wall of the metal bellows 6 can be made thin. If higher pressures occur during operation, there is a pressure equalization on the wall and the pressure of the pump is absorbed by the metal bellows damper 20, the pressure chamber 19 or the bore 9 and the cover 21, with the metal bellows 6 deforming depending on the pressure that occurs and thereby volume in the pressure chamber 19 releases or occupies. By using the gas-filled metal bellows damper 20, the characteristic curve can be achieved via the pressure and volume parameters of the metal bellows damper 20 can be influenced accordingly. Due to the gas law, there is a progressive pressure/volume characteristic with increased volume absorption at low pressures. A further advantage of the metal bellows damper 20 described is that residual damping is predetermined even at higher pressures.

Der Vorfülldruck des Metallfaltenbalgs 6 wird an einer Gasbefüllanlage eingestellt, wobei das hinzugefügte Gasvolumen über Zugabe einer Flüssigkeit, insbesondere Bremsflüssigkeit, vor der Gasbefüllung eingestellt wird. Die Flüssigkeit/Bremsflüssigkeit schützt den Metallfaltenbalg 6 bei sehr hohen Drücken vor zu starker Verformung durch eine vorteilhafte Selbstabstützung. Insgesamt wird dadurch einerseits durch das Stützelement 15 eine Hubbegrenzung vorgesehen, während durch die Befüllung des Metallfaltenbalgs 6 auch mit einer Flüssigkeit eine hydraulische Selbstabstützung im Betrieb gewährleistet wird.The pre-filling pressure of the metal bellows 6 is set at a gas filling system, the gas volume added being set by adding a liquid, in particular brake fluid, before the gas filling. At very high pressures, the fluid/brake fluid protects the metal bellows 6 from excessive deformation through advantageous self-support. Overall, on the one hand, the support element 15 provides a stroke limiter, while filling the metal bellows 6 with a liquid also ensures hydraulic self-support during operation.

Claims (7)

Metallfaltenbalgdämpfer (20) für ein Hydrauliksystem (1), insbesondere Bremssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem zumindest mit Gas gefüllten Metallfaltenbalg (6), der ein bewegliches Ende (14) und ein unbewegliches Ende (13) aufweist, wobei der Metallfaltenbalg (6) in eine Druckkammer (19) des Hydrauliksystems (1) einsetzbar ist, wobei fest mit dem unbeweglichen Ende (13) wenigstens ein Stützelement (15) verbunden ist, das eine Bewegung des beweglichen Endes zumindest in Längsrichtung des Metallfaltenbalgs begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (15) den Metallfaltenbalg (6) nur bereichsweise umgibt und einen parallel zur Längserstreckung des Metallfaltenbalgs (6) angeordneten Arm aufweist, der einendig mit dem unbeweglichen Ende (13) verbunden ist und anderendig einen das bewegliche Ende (14) hintergreifenden und einen Anschlag (16) für das bewegliche Ende (14) bildenden Seitenarm (24) aufweist.Metal bellows damper (20) for a hydraulic system (1), in particular a braking system of a motor vehicle, with metal bellows (6) filled at least with gas and having a movable end (14) and an immovable end (13), the metal bellows (6) in a pressure chamber (19) of the hydraulic system (1), wherein at least one support element (15) is fixedly connected to the immovable end (13) and limits a movement of the movable end at least in the longitudinal direction of the metal bellows, characterized in that the support element (15) surrounds the metal bellows (6) only in certain areas and has an arm which is arranged parallel to the longitudinal extent of the metal bellows (6) and which is connected at one end to the immovable end (13) and at the other end has a stop ( 16) for the movable end (14) forming side arm (24). Metallfaltenbalgdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stützelemente (15) vorgesehen sind, die einen Zylinder (23) bilden, der koaxial zu dem Metallfaltenbalg (6) angeordnet ist.metal bellows damper claim 1 , characterized in that several supporting elements (15) are provided, which form a cylinder (23) which is arranged coaxially to the metal bellows (6). Metallfaltenbalgdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mantelwand (17) und/oder eine den Anschlag (16) bildende Stirnwand (18) des Zylinders (23) mehrere Öffnungen aufweist.metal bellows damper claim 2 , characterized in that a casing wall (17) and/or an end wall (18) of the cylinder (23) forming the stop (16) has a plurality of openings. Metallfaltenbalgdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallfaltenbalgdämpfer (20) als vormontierbare Einheit ausgebildet ist.Metal bellows damper according to one of the preceding claims, characterized in that the metal bellows damper (20) is designed as a preassembled unit. Metallfaltenbalgdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallfaltenbalg (6) mit Gas und mit Flüssigkeit gefüllt ist.Metal bellows damper according to one of the preceding claims, characterized in that the metal bellows (6) is filled with gas and with liquid. Hydrauliksystem (1), insbesondere hydraulisches Bremssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer Pumpe (5) zum Fördern von Hydraulikmedium, wobei der Pumpe (5) eine Druckkammer (19) zugeordnet ist, in der ein Metallfaltenbalgdämpfer (20) angeordnet ist, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Metallfaltenbalgdämpfers (20) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.Hydraulic system (1), in particular hydraulic brake system of a motor vehicle, with a pump (5) for delivering hydraulic medium, wherein the pump (5) is assigned a pressure chamber (19) in which a metal bellows damper (20) is arranged, characterized by the design of the metal bellows damper (20) according to one or more of the preceding claims. Hydrauliksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer als Bohrung (9) in einem Gehäuse (8) der Pumpe (5) ausgebildet ist, und dass das unbewegliche Ende (14) des Metallfaltenbalgs einen Deckel zum Verschließen der Bohrung (9) aufweist.hydraulic system claim 6 , characterized in that the pressure chamber is designed as a bore (9) in a housing (8) of the pump (5), and that the immovable end (14) of the metal bellows has a cover for closing the bore (9).
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US20090205731A1 (en) 2005-07-30 2009-08-20 Norbert Weber Hydraulic accumulator

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