DE102015202547A1 - Flow restriction device for a hydraulic system - Google Patents

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Abstract

Durchflussbegrenzungseinrichtung für ein hydraulisches System, vorzugsweise ein Kupplungssystem, wobei das Fluid in eine erste Richtung über Bypass-Bohrungen fließt und in der entgegen gesetzten Richtung bei Überschreiten eines definierten Volumenstromes die Bypass-Bohrungen schließt derart, dass der Volumenstrom des Fluids mittels einer Blendenöffnung in einem Blendenkörper begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erster und zweiter Blendenkörper jeweils eine Blendenöffnung aufweisen, wobei der erste und zweite Blendenkörper axial zueinander ausgerichtet sind derart, dass die Blendenöffnung des ersten Blendenkörpers einen definierten Versatz zu der Blendenöffnung des zweiten Blendenkörpers aufweist und damit kleinere Durchströmungsquerschnitte realisierbar sind, die in einem einzelnen Blendenkörper für eine Serienherstellung nicht möglich wären.Flow limiting device for a hydraulic system, preferably a coupling system, wherein the fluid flows in a first direction via bypass holes and closes in the opposite direction when a defined volume flow exceeds the bypass holes such that the volume flow of the fluid by means of an aperture in a Aperture body is limited, characterized in that at least one first and second diaphragm body each having an aperture, wherein the first and second diaphragm body are axially aligned such that the aperture of the first diaphragm body has a defined offset to the aperture of the second diaphragm body and thus smaller Throughflow cross sections can be realized that would not be possible in a single diaphragm body for mass production.

Description

Die Erfindung betrifft eine Durchflussbegrenzungseinrichtung für ein hydraulisches System, vorzugsweise ein Kupplungssystem und findet in der Begrenzung des Durchsatzes an hydraulischer Flüssigkeit bei Betätigung eines Kupplungspedals Anwendung. Die Durchflussbegrenzungseinrichtung kommt vorzugsweise in einem speedcontrolled peak torque limiter (SC-PTL) zum Einsatz.The invention relates to a flow restrictor for a hydraulic system, preferably a clutch system and finds in the limitation of the flow rate of hydraulic fluid upon actuation of a clutch pedal application. The flow-limiting device is preferably used in a speed-controlled peak torque limiter (SC-PTL).

In der Druckschrift DE 10 2005 021 743 A1 wird eine Durchflussbegrenzungseinrichtung in der hydraulischen Strecke für eine Kupplung vorgeschlagen. Die Einrichtung weist zumindest einen Blendenkörper mit einer zentralen Blendenbohrung zur Durchflussreduzierung und einen mittels einer Feder druckbeaufschlagten topfförmigen Haltering auf, an dessen Boden eine Zentralbohrung und mehrere auf einem Teilkreis radial von dieser beabstandeten Öffnungen angeordnet sind. Der Blendenkörper bzw. die zentrale Blendenbohrung ist beim Einkuppeln der Kupplung bei Überschreitung eines vorbestimmten Volumenstromes des Fluids zuschaltbar und die radial beabstandeten Öffnungen sind bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckabfalls verschließbar, wobei die zentrale Blendenbohrung unabhängig von der Temperatur zuschaltbar ist. Die genutzte Blendenbohrung ist jedoch in ihrem minimalen Durchmesser begrenzt und abhängig der Fertigung. Dabei sind sehr kleine Bohrungen nur schwierig herzustellen.In the publication DE 10 2005 021 743 A1 a flow restriction device is proposed in the hydraulic system for a clutch. The device has at least one diaphragm body with a central aperture bore for flow reduction and a cup-shaped retaining ring pressurized by a spring, at the bottom of which a central bore and a plurality of openings spaced radially from the same are arranged. The diaphragm body or the central orifice bore can be engaged upon engagement of the clutch when exceeding a predetermined volume flow of the fluid and the radially spaced openings are closed at a predetermined pressure drop is exceeded, the central orifice being independently switchable to the temperature. However, the used aperture bore is limited in its minimum diameter and depends on the production. Very small holes are difficult to produce.

Die Druckschrift DE 10 2012 214 107 A1 beschreibt eine Durchflussbegrenzungseinrichtung für ein hydraulisches System zur Betätigung einer Kupplung. Dabei ist in einem Gehäuse ein in einer zentralen Bohrung des Gehäuses axial bewegbarer, topfförmiger Blendenkörper angeordnet, der in einem Bodenteil eine zentrische Blendenbohrung und wenigstens eine radial von dieser beabstandete Bypass-Öffnung umfasst. Die zentrale Bohrung des Gehäuses ist an einer Seite durch einen Gehäuseabschluss verschlossen, der eine zentrale Bohrung aufweist, die mit der zentralen Bohrung des Gehäuses in Verbindung steht. Der Blendenkörper ist derart angeordnet und durch eine Feder beaufschlagt, dass beim Auskuppeln der Kupplung die Blendenbohrung und die Bypass-Öffnung vom Fluid in einer Richtung durchströmt werden und dass beim Einkuppeln der Kupplung die Blendenbohrung und die Bypass-Öffnung zunächst vom Fluid in der entgegen gesetzten Richtung durchströmt werden und bei Überschreiten eines vorbestimmten Volumenstromes der Blendenkörper gegen die Kraft der Feder so bewegt wird, dass er am Gehäuseverschluss derart anliegt, dass nur die Blendenbohrung vom Fluid durchströmt wird. Auch hier ist der minimale Bohrungsdurchmesser abhängig von der Qualität der Fertigung, das heißt eine kleine Bohrung ist kostenintensiver und aufwändiger herzustellen.The publication DE 10 2012 214 107 A1 describes a flow restriction device for a hydraulic system for actuating a clutch. In this case, a cup-shaped diaphragm body axially movable in a central bore of the housing is arranged in a housing, which comprises in a bottom part a central aperture bore and at least one radially spaced from this bypass opening. The central bore of the housing is closed on one side by a housing closure having a central bore which communicates with the central bore of the housing. The visor body is arranged and acted upon by a spring that when disengaging the clutch, the aperture bore and the bypass opening are flowed through by the fluid in one direction and that when engaging the clutch, the aperture bore and the bypass opening initially from the fluid in the opposite Flowed through the direction and is moved at a predetermined volume flow of the visor body against the force of the spring so that it rests against the housing closure such that only the aperture bore is flowed through by the fluid. Again, the minimum bore diameter depends on the quality of the production, that is, a small hole is more expensive and expensive to produce.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Durchflussbegrenzungseinrichtung für hydraulische Systeme, insbesondere für SC-PTLs zu entwickeln, die einen einfachen konstruktiven Aufbau besitzt und kostengünstig herstellbar ist. Dabei soll bei Überschreiten eines vorbestimmten Volumenstromes das Fluid nur durch den Blendenkörper mit möglichst kleiner Blendenöffnung fließen. The object of the invention is to develop a flow-limiting device for hydraulic systems, in particular for SC-PTLs, which has a simple structural design and is inexpensive to produce. In this case, when a predetermined volume flow is exceeded, the fluid should flow only through the diaphragm body with the smallest possible diaphragm opening.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Schutzanspruchs gelöst. This object is achieved with the characterizing features of the first protection claim.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Die Erfindung betrifft eine Durchflussbegrenzungseinrichtung für ein hydraulisches System, vorzugsweise ein Kupplungssystem, wobei das Fluid in eine erste Richtung über Bypass-Bohrungen fließt und in der entgegen gesetzten Richtung bei Überschreiten eines definierten Volumenstromes die Bypass-Bohrungen schließt. Das Fluid fließt folgend nur durch eine Blendenöffnung in einem Blendenkörper, wobei der Durchmesser der Blendenöffnung den Volumenstrom begrenzt. Dabei wird mindestens ein erster und zweiter Blendenkörper, wobei jeder Blendenkörper jeweils eine Blendenöffnung aufweist, axial ineinander ausgerichtet, wobei die Blendenöffnung des ersten Blendenkörpers einen Versatz zu der Blendenöffnung des zweiten Blendenkörpers aufweist. Dabei ist der Durchmesser der Blendenöffnung des ersten Blendenkörpers vorzugsweise gleich dem Durchmesser der Blendenöffnung des zweiten Blendenkörpers, wobei auch unterschiedliche Durchmesser möglich sind. Von Vorteil ist dabei die Verwendung eines Werkzeuges zur Fertigung der Blendenöffnung. Je nach Versatz kann dabei der Volumenstrom gedrosselt werden, wobei ein großer Versatz den Volumenstrom stärker drosselt als ein kleiner, da die insgesamt gebildete Blendenöffnung dadurch geringer ist. Die Bypass-Bohrungen liegen koaxial übereinander wodurch das Fluid optimal bei Ein- und Auskuppeln fließen kann.The invention relates to a flow-limiting device for a hydraulic system, preferably a coupling system, wherein the fluid flows in a first direction via bypass bores and closes in the opposite direction when a defined volume flow exceeds the bypass bores. The fluid flows following only through an aperture in an aperture body, wherein the diameter of the aperture limits the flow rate. In this case, at least one first and second diaphragm body, wherein each diaphragm body each having an aperture, axially aligned with each other, wherein the aperture of the first diaphragm body has an offset to the aperture of the second diaphragm body. In this case, the diameter of the diaphragm opening of the first diaphragm body is preferably equal to the diameter of the diaphragm opening of the second diaphragm body, wherein different diameters are possible. The advantage here is the use of a tool for the production of the aperture. Depending on the offset, the volumetric flow can be throttled, with a large offset throttling the volumetric flow more than a smaller one, since the overall diaphragm aperture formed is thereby smaller. The bypass holes are coaxial one above the other whereby the fluid can flow optimally in engagement and disengagement.

Der zweite Blendenkörper liegt im inneren Bereich des ersten Blendenkörpers derart, dass die erste Blendenöffnung an der Blendenöffnung des zweiten Blendenkörpers anliegt, wobei die Blendenöffnungen eine dichtende Wirkung besitzen. Der Durchmesser der Blendenöffnungen liegt bei vorzugsweise bei 0,85–1 mm. Ziel ist die Realisierung der Blendenöffnungen in sehr kleinen Dimensionen. Dabei liegt derzeitig die Grenze bei einem Durchmesser von etwa 0,85 mm als kleinster Bohrungsdurchmesser, der ohne Probleme in der Serienfertigung hergestellt werden kann. Bei kleineren Durchmessern ist der Verschleiß am Werkzeugstift, der das Loch im Werkzeug abbildet, zu groß woraus kein sicherer Serienprozess garantiert werden kann. Der Kern verändert nach einigen Teilen seinen Durchmesser oder bricht sogar ab.The second diaphragm body lies in the inner region of the first diaphragm body such that the first diaphragm opening rests against the diaphragm opening of the second diaphragm body, the diaphragm openings having a sealing effect. The diameter of the apertures is preferably 0.85-1 mm. The goal is the realization of the apertures in very small dimensions. Currently, the limit is at a diameter of about 0.85 mm as the smallest hole diameter, which can be produced without problems in mass production. For smaller diameters, the wear on the tool pin, which represents the hole in the tool, is too large, which means that no reliable series process can be guaranteed. Of the Kern changes its diameter after some parts or even breaks off.

Zur Herstellung kleinerer Durchmesser können auch drei oder mehr Blendenkörper koaxial ineinander angeordnet sein, wobei der Versatz jeder Blendenöffnung unterschiedlich ausfallen kann.To produce smaller diameters, three or more diaphragm bodies can also be arranged coaxially with one another, whereby the offset of each diaphragm aperture can be different.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert ohne dabei auf diese beschränkt zu sein. The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment and associated drawings without being restricted to them.

Es zeigen:Show it:

1 Anordnung des zweiten Blendenkörpers innerhalb des ersten Blendenkörpers. 1 Arrangement of the second diaphragm body within the first diaphragm body.

2 Draufsicht auf den ersten Blendenkörper mit integriertem zweitem Blendenkörper. 2 Top view of the first visor body with integrated second visor body.

In 1 wird eine Anordnung von zwei Blendenkörpern 1, 2 welche vorzugsweise in einem speed-controlled peak torque limiter (SC-PTL) eingesetzt werden, dargestellt. Der Blendenkörper 2 ist dabei axial in den ersten Blendenkörper 1 eingesetzt und wird in ihm geführt. Die Blendenkörper 1, 2 weisen einen Boden 1B, 2B auf, in dem jeweils eine Blendenöffnung 1.1, 2.1 sowie Bypass-Bohrungen 1.2, 2.2 vorhanden sind, wobei die Bypass-Bohrungen 1.2, 2.2 in einem definierten Radius um die Rotationsachse A1 der Blendenkörper 1, 2 angeordnet sind, wobei die Bypass-Bohrungen 1.2 des ersten Blendenkörpers 1 über den Bypass-Bohrungen 2.2 des zweiten Blendenkörpers liegen. Die erste Blendenöffnung 1.1 liegt bevorzugt zentral auf der Rotationsachse A1 des Blendenkörpers 1, die zweite Blendenöffnung 2.1 weist eine Längsachse A2 auf, die in einem Versatz V neben der Rotationsachse A1. Aufgrund des Versatzes V der beiden Achsen A1 und A2 kann erreicht werden, dass bei guter Serienfertigung der Blendenöffnungen 1.1, 1.2 mit einem jeweiligen Durchmesser von 0,85 mm bis 1 mm der Querschnitt der Öffnung des durchströmenden Fluids weiter reduziert wird, wenn sich die Blendenöffnungen 1.1, 1.2 nur teilweise überlappen, so dass die gebildete Durchströmöffnung D kleiner ist, als die Blendenöffnung 1.1, 1.2. Somit kann das rückströmende Fluid weiter gedrosselt werden. So fließt bei einer Kupplung das Fluid beim Auskuppeln durch die Bypass-Öffnungen 1.2, 2.2 in eine Richtung, beim Einkuppeln in die entgegen gesetzte Richtung. Überschreitet das Fluid dabei eine definierte Fließgeschwindigkeit, wodurch der Volumenstrom zu groß wird, werden die Bypass-Bohrungen 1.2, 2.2 verschlossen, wodurch das Fluid nur über die Blendenöffnungen 1.1, 2.1 zurück fließen kann. Dabei ist die Drosselung abhängig des Durchmessers der ersten und der zweiten Blendenöffnung 1.1, 2.1, bzw. des Versatzes V zwischen den Blendenöffnungen 1.1, 2.1 und der dadurch verbleibenden Durchströmöffnung D. In 1 becomes an arrangement of two visor bodies 1 . 2 which are preferably used in a speed-controlled peak torque limiter (SC-PTL). The visor body 2 is axially in the first panel body 1 used and is guided in it. The visor body 1 . 2 have a floor 1B . 2 B on, in each case an aperture 1.1 . 2.1 as well as bypass holes 1.2 . 2.2 are present, with the bypass holes 1.2 . 2.2 in a defined radius about the axis of rotation A1 of the visor body 1 . 2 are arranged, with the bypass holes 1.2 of the first visor body 1 over the bypass holes 2.2 lie of the second diaphragm body. The first aperture 1.1 is preferably located centrally on the axis of rotation A1 of the diaphragm body 1 , the second aperture 2.1 has a longitudinal axis A2, which in an offset V next to the axis of rotation A1. Due to the offset V of the two axes A1 and A2 can be achieved that in good mass production of the apertures 1.1 . 1.2 with a respective diameter of 0.85 mm to 1 mm, the cross-section of the opening of the fluid flowing through is further reduced when the apertures 1.1 . 1.2 only partially overlap, so that the formed flow opening D is smaller than the aperture 1.1 . 1.2 , Thus, the back-flowing fluid can be further throttled. In the case of a clutch, for example, the fluid flows through the bypass openings during disengagement 1.2 . 2.2 in one direction when engaging in the opposite direction. If the fluid exceeds a defined flow velocity, whereby the volume flow becomes too large, the bypass holes become 1.2 . 2.2 closed, causing the fluid only through the apertures 1.1 . 2.1 can flow back. The throttling is dependent on the diameter of the first and the second aperture 1.1 . 2.1 , or the offset V between the apertures 1.1 . 2.1 and the remaining through flow D.

Die unterschiedliche Positionierung der Blendenöffnungen ist in 2 dargestellt. Im Gegensatz zu den Bypass-Bohrungen 1.2, 2.2, welche zueinander konzentrisch angeordnet sind und so den optimalen Volumenstrom ermöglichen, ist die zweite Blendenöffnung 2.1 des zweiten Blendenkörpers 2 exzentrisch zu der Blendenöffnung 1.1 des ersten Blendenkörpers 1 positioniert. Daraus resultiert eine Verringerung der verbleibenden Durchströmöffnung D, die gestrichelt dargestellt ist, bei in Serie gut zu fertigenden einzelnen Durchmessern der einzelnen Blendenöffnungen 1.1, 2.1.The different positioning of the apertures is in 2 shown. Unlike the bypass holes 1.2 . 2.2 , which are arranged concentrically to one another and thus allow the optimum volume flow, is the second aperture 2.1 of the second visor body 2 eccentric to the aperture 1.1 of the first visor body 1 positioned. This results in a reduction of the remaining flow opening D, which is shown in dashed lines, with good in series to be produced individual diameters of the individual apertures 1.1 . 2.1 ,

Die Erfindung ist nicht nur auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, es können auch drei oder mehr Blendenkörper ineinander liegen axial angeordnet sein.The invention is not limited to the embodiment, it may also be three or more visor body are arranged axially one inside the other.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Erster Blendenkörper First visor body
1.11.1
Erste Blendenöffnung First aperture
1.21.2
Bypass-Bohrung Bypass bore
1B1B
Boden ground
22
Zweiter Blendenkörper Second visor body
2.12.1
Zweite Blendenöffnung Second aperture
2.22.2
Bypass-Bohrung Bypass bore
2B2 B
Boden ground
A1A1
Achse erste Blendenöffnung, Rotationsachse Axis first aperture, rotation axis
A2A2
Achse zweite Blendenöffnung Axis second aperture
DD
Durchströmöffnung flow-through
VV
Versatz zwischen A1 und A2 Offset between A1 and A2

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102005021743 A1 [0002] DE 102005021743 A1 [0002]
  • DE 102012214107 A1 [0003] DE 102012214107 A1 [0003]

Claims (6)

Durchflussbegrenzungseinrichtung für ein hydraulisches System, vorzugsweise ein Kupplungssystem, wobei das Fluid in eine erste Richtung über Bypass-Bohrungen (1.2, 2.2) fließt und in der entgegen gesetzten Richtung bei Überschreiten eines definierten Volumenstromes die Bypass-Bohrungen (1.2, 2.2) schließt derart, dass der Volumenstrom des Fluids mittels einer Blendenöffnung in einem Blendenkörper begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erster und zweiter Blendenkörper (1, 2) jeweils eine Blendenöffnung (1.1, 1.2) aufweisen, wobei der erste und zweite Blendenkörper (1, 2) axial zueinander ausgerichtet sind derart, dass die Blendenöffnung (1.1) des ersten Blendenkörpers (1) einen Versatz zu der Blendenöffnung (2.1) des zweiten Blendenkörpers (2) aufweist, so dass sich die Blendenöffnungen (1.1, 2.1) zumindest teilweise überlappen und eine Durchströmöffnung D bilden.Flow restriction device for a hydraulic system, preferably a coupling system, wherein the fluid in a first direction via bypass bores ( 1.2 . 2.2 ) flows and in the opposite direction when a defined volume flow exceeds the bypass holes ( 1.2 . 2.2 ) closes in such a way that the volume flow of the fluid is limited by means of an aperture in a diaphragm body, characterized in that at least one first and second diaphragm body ( 1 . 2 ) one aperture each ( 1.1 . 1.2 ), wherein the first and second diaphragm body ( 1 . 2 ) are aligned axially with each other such that the aperture ( 1.1 ) of the first diaphragm body ( 1 ) an offset to the aperture ( 2.1 ) of the second diaphragm body ( 2 ), so that the apertures ( 1.1 . 2.1 ) overlap at least partially and form a flow-through opening D. Durchflussbegrenzungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Blendenöffnung (1.1) des ersten Blendenkörpers (1) gleich dem Durchmesser der Blendenöffnung (2.1) des zweiten Blendenkörpers (2) ist.Flow limiting device according to claim 1, characterized in that the diameter of the aperture ( 1.1 ) of the first diaphragm body ( 1 ) equal to the diameter of the aperture ( 2.1 ) of the second diaphragm body ( 2 ). Durchflussbegrenzungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Blendenkörper (2) in dem ersten Blendenkörper (1) koaxial geführt wird, wobei die Blendenöffnung (1.1) des ersten Blendenköpers (1) an der Blendenöffnung (2.1) des zweiten Blendenkörpers (2) anliegt.Flow limiting device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the second diaphragm body ( 2 ) in the first diaphragm body ( 1 ) is guided coaxially, wherein the aperture ( 1.1 ) of the first diaphragm body ( 1 ) at the aperture ( 2.1 ) of the second diaphragm body ( 2 ) is present. Durchflussbegrenzungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Blendenkörper (1, 2) jeweils Bypass-Bohrungen (1.2, 2.2) aufweisen, wobei die Bypass-Bohrungen (1.2, 2.2) bei Montage deckungsgleich übereinander liegen. Flow limiting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first and second diaphragm body ( 1 . 2 ) each by-pass holes ( 1.2 . 2.2 ), wherein the bypass bores ( 1.2 . 2.2 ) when assembling congruent superimposed. Durchflussbegrenzungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Blendenöffnungen (1.1, 2.1) bei vorzugsweise bei 0,85–1 mm liegt.Flow restriction device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the diameter of the apertures ( 1.1 . 2.1 ) is preferably 0.85-1 mm. Durchflussbegrenzungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Blendenkörper koaxial ineinander angeordnet sein können.Flow limiting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that two or more diaphragm body can be arranged coaxially with each other.
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