DE102021113814A1 - Kolbenspeicher - Google Patents

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DE102021113814A1
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hydraulic
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hydraulic chamber
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Thomas Witte
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    • F15B1/24—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with rigid separating means, e.g. pistons
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Abstract

Kolbenspeicher zur Speicherung von Hydraulikenergie mit einem Hohlzylinder (4), der einen Zylinderraum (6) definiert, wobei in dem Hohlzylinder (4) ein darin längsverschieblich bewegbarer Trennkolben (8) gelagert ist, der den Zylinderraum (6) in einen Federraum (12) und einen mit Hydraulikmedium gefüllten Hydraulikraum (14) unterteilt, wobei der Hydraulikraum (14) ein Zu- bzw. Ablauforgan (16) aufweist, wobei der Trennkolben (8) zumindest an der zum Hydraulikraum (14) gerichteten Seite ein Membranorgan (22) aufweist, um dynamische Druckspitzen und Druckschwankungen im Hydraulikmedium zu reduzieren, wobei der Trennkolben (8) eine Durchgangsöffnung (18) aufweist, in der das Membranorgan (22) angeordnet ist, derart, dass das Membranorgan (22) sowohl mit dem Hydraulikraum (14) als auch mit dem Federraum (12) in Wirkverbindung steht.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kolbenspeicher zur Speicherung von Hydraulikenergie und zum Ausgleich von Volumenschwankungen mit einem Hohlzylinder, der einen Zylinderraum definiert, wobei in dem Hohlzylinder ein darin längsverschieblich bewegbarer Trennkolben gelagert ist, der den Zylinderraum in einen Federraum und einen mit Hydraulikmedium gefüllten Hydraulikraum unterteilt, wobei der Hydraulikraum ein Zu- bzw. Ablauforgan aufweist, wobei der Trennkolben zumindest an der zum Hydraulikraum gerichteten Seite ein Membranorgan aufweist, um dynamische Druckspitzen und Druckschwankungen im Hydraulikmedium zu dämpfen.
  • Derartige Kolbenspeicher sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Sie werden zum Beispiel in Kraftfahrzeugfahrwerken eingesetzt und dienen einerseits dazu, den von einer Pumpe oder dergleichen erzeugten Druck aufrecht zu erhalten und andererseits dazu, Volumenschwankungen auszugleichen, Druckschwankungen zu glätten und bestenfalls zu eliminieren. Aufgrund von hohen Dynamikanforderungen können, insbesondere in kompakten Steuereinrichtungen, im Hydraulikmedium Druckspitzen und Druckschwingungen entstehen, die vom trägen Trennkolben im Kolbenspeicher nicht geglättet oder eliminiert werden können. Um kleine Druckdifferenzen auszugleichen, ohne dass der Trennkolben sich bewegt, ist es aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2016 201 934 A1 bekannt, an der zum Hydraulikraum gerichteten Seite des Trennkolbens ein nachgiebiges Energiespeicherorgan vorzusehen, um dynamische Druckspitzen und Druckschwankungen im Hydraulikmedium zu dämpfen. Hierbei besitzt der Trennkolben einen Hohlraum, der mit Luft oder Gas gefüllt ist und durch eine Blechmembran verschlossen ist. Die Montage beziehungsweise Herstellung eines derartigen Trennkolbens ist sehr aufwendig und damit teuer. Zudem ist die hydraulische Steifigkeit aufgrund der geringen Baugröße groß und der Nutzen dadurch eingeschränkt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, den oben genannten Nachteil auf einfache und kostengünstige Weise zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Trennkolben eine Durchgangsöffnung aufweist, in der das Membranorgan angeordnet ist, derart, dass das Membranorgan sowohl mit dem Hydraulikraum als auch mit dem Federraum in Wirkverbindung steht. Durch den besonderen Aufbau des Trennkolbens kann das Membranorgan besonders einfach montiert werden. Es muss kein zusätzlicher Hohlraum ausgebildet und mit Gas befüllt werden.
  • In besonders vorteilhafter Weise ist die Durchgangsöffnung stufenförmig ausgebildet, wobei das Membranorgan auf einer Stufe gelagert ist. Das Membranorgan kann dann durch einen einfachen Anschlagring fixiert werden.
  • Um Beschädigungen des Membranorgans zu vermeiden, wenn kein Hydraulikdruck im Hydraulikraum vorliegt, kann an der zum Hydraulikraum gerichteten Seite des Membranorgans ein Stützgitter vorgesehen sein. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Stützgitter in Richtung des Hydraulikraumes gewölbt ausgebildet ist.
  • Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:
    • 1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Kolbenspeichers, und
    • 2 eine Detailansicht eines Trennkolbens des Kolbenspeichers aus 1.
  • 1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht einen Kolbenspeicher 2 zur Speicherung von Hydraulikenergie oder zum Ausgleich von Volumenschwankungen bei der Ansteuerung von Kraftfahrzeugfahrwerken. Der Kolbenspeicher 2 weist hierbei einen Hohlzylinder 4 auf, der einen Zylinderraum 6 definiert. Der Hohlzylinder 4 kann hierbei beispielsweise aus Stahl oder Aluminium hergestellt sein. In dem Hohlzylinder 4 ist ein darin längsverschieblich bewegbarer Trennkolben 8 mittels eines Abdichtorgans 10 abgedichtet gelagert. Der Trennkolben 8 ist hierbei aus Aluminium oder Kunststoff hergestellt, so dass er ein geringes Trägheitsmoment aufweist. Durch den abgedichtet gelagerten Trennkolben 8 ist der Zylinderraum 6 in einen mit Gas gefüllten Federraum 12 und in einen mit einem Hydraulikmedium gefüllten Hydraulikraum 14 unterteilt. Um ein Zu- beziehungsweise Abführen von Hydraulikmedium zu ermöglichen, ist ein Zu- beziehungsweise Ablauforgan 16 vorgesehen.
  • Um nun dynamische Druckspitzen und Druckschwankungen im Hydraulikmedium auf einfache Weise reduzieren zu können, weist der Trennkolben 8 eine stufenförmige Durchgangsöffnung 18 auf. Wie insbesondere 2 zeigt, ist hier auf einer Stufe 20 ein Membranorgan 22 vorgesehen, dass durch einen Anschlagring 24 fixiert ist und kleine Volumenänderungen aufnimmt ohne den Trennkolben 8 zu bewegen. 2 zeigt darüber hinaus ein Stützgitter 26, das in Richtung des Hydraulikraumes 14 gewölbt ausgebildet ist, um mögliche Beschädigungen des Membranorgans 22 zu vermeiden, wenn kein Öldruck im Hydraulikraum 14 anliegt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016201934 A1 [0002]

Claims (4)

  1. Kolbenspeicher zur Speicherung von Hydraulikenergie mit einem Hohlzylinder (4), der einen Zylinderraum (6) definiert, wobei in dem Hohlzylinder (4) ein darin längsverschieblich bewegbarer Trennkolben (8) gelagert ist, der den Zylinderraum (6) in einen Federraum (12) und einen mit Hydraulikmedium gefüllten Hydraulikraum (14) unterteilt, wobei der Hydraulikraum (14) ein Zu- bzw. Ablauforgan (16) aufweist, wobei der Trennkolben (8) zumindest an der zum Hydraulikraum (14) gerichteten Seite ein Membranorgan (22) aufweist, um dynamische Druckspitzen und Druckschwankungen im Hydraulikmedium zu reduzieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkolben (8) eine Durchgangsöffnung (18) aufweist, in der das Membranorgan (22) angeordnet ist, derart, dass das Membranorgan (22) sowohl mit dem Hydraulikraum (14) als auch mit dem Federraum (12) in Wirkverbindung steht.
  2. Kolbenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (18) stufenförmig ausgebildet ist, wobei das Membranorgan (22) auf einer Stufe (20) gelagert ist.
  3. Kolbenspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der zum Hydraulikraum (14) gerichteten Seite des Membranorgans (22) ein Stützgitter (26) vorgesehen ist.
  4. Kolbenspeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützgitter (26) in Richtung des Hydraulikraumes (14) gewölbt ausgebildet ist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011112277A1 (de) 2011-09-05 2013-03-07 Daimler Ag Speichern von Hydraulikenergie mittels eines Kolbenspeichers mit einer Wellbalgvorrichtung
DE102016201934A1 (de) 2016-02-09 2017-08-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Kolbenspeicher für eine mechatronische Steuereinrichtung und mechatronische Steuereinrichtung mit solchem Kolbenspeicher

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011112277A1 (de) 2011-09-05 2013-03-07 Daimler Ag Speichern von Hydraulikenergie mittels eines Kolbenspeichers mit einer Wellbalgvorrichtung
DE102016201934A1 (de) 2016-02-09 2017-08-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Kolbenspeicher für eine mechatronische Steuereinrichtung und mechatronische Steuereinrichtung mit solchem Kolbenspeicher

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