DE10307129A1 - Endlagenabdichtung für ein Fluidspeicher - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Endlagenabdichtung für ein Fluidspeicher, wobei der Fluidspeicher ein in einem Gehäuse (11) angeordnetes Arbeitselement (6) umfasst, welches mittels eines elastischen Medientrennelements (5) einen ersten Raum (1) von einem zweiten Raum (2) trennt. Die Endlagenabdichtung umfasst ein Dichtelement (3) und einen Anschlag (10), wobei das Dichtelement (3) in einer Endlagenstellung eine Abdichtung an einer Anlagefläche (9) bereitstellt und wobei das Dichtelement (3) in einer Richtung (X-X) senkrecht zur Anlagefläche (9) über den Anschlag (10) vorsteht, um bei Einnehmen der Endlagenstellung vor dem Anschlag (10) mit der Anlagefläche (9) in Kontakt zu treten.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Endlagendichtung für ein Fluidspeicher, welcher insbesondere bei Fahrzeugen verwendet wird.
  • Fluidspeicher werden beispielsweise als Druckmittelspeicher im Bereich der Fahrzeughydraulik, insbesondere bei elektrohydraulischen Bremsanlagen, verwendet. Hierbei kann ein Medientrennelement in Form eines Arbeitselementes verwendet werden, wobei an dem Arbeitselement ein Faltenbalg angeordnet ist, um einen ersten flüssigkeitsgefüllten Raum von einem zweiten gasgefüllten Raum im Druckmittelspeicher zu trennen. Um eine Abdichtung in einer Endlage bereitzustellen, wird dabei üblicherweise ein am Arbeitselement befestigter Dichtring (O-Ring) für eine Abdichtung in der Endlagenposition verwendet. Derartige Dichtringe weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie insbesondere bei extremen Temperaturbelastungen nicht mehr vollständig abdichten können bzw. leicht beschädigt werden können. Durch eine beschädigte Dichtung kann es zu einer sogenannten "Tiefentladung" des Speichers und dann in Folge einer fehlenden Gegenkraft am Medientrennelement zu dessen Beschädigung kommen.
  • Dies wiederum kann zu einem Gaseintrag in die Hydraulikflüssigkeit und damit zur Funktionsbeeinträchtigung der Bremsanlage führen.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Endlagenabdichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass sie eine sichere und über die Einsatzdauer leckagefreie Abdichtung bereitstellt. Die Abdichtung wird erfindungsgemäß dabei derart erreicht, dass ein Dichtelement in einer Richtung senkrecht zu einer Anlagefläche über einen Anschlag hinaus derart vorsteht, dass bei Einnehmen der Endlagenstellung das Dichtelement vor dem Anschlag mit der Anlagefläche in Kontakt tritt, um die Dichtwirkung bereitzustellen. In der Endstellung ist der Anschlag dann ebenfalls mit der Anlagefläche in Kontakt und verhindert eine zu große Belastung auf das Dichtelement, welche zu einer Beschädigung des Dichtelements und des Medientrennelements führen könnte. Somit kann erfindungsgemäß auch eine Beschädigung des Medientrennelements, wie z.B. eines Faltenbalgs oder einer Membran, verhindert werden.
  • Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Vorzugsweise teilt das Dichtelement in der Endlagenstellung von einem zweiten Raum einen weiteren dritten Raum ab. Besonders bevorzugt steht dabei das Dichtelement mit dem Fluid des dritten Raumes in Verbindung, sodass in der Endlagenstellung ein Druck vom dritten Raum auf das Dichtelement wirken kann. Dadurch kann eine verbesserte Abdichtung zwischen Dichtelement und Anlagefläche erhalten werden. Weiterhin kann Fluid von beiden Seiten auf das Dichtelement wirken, sodass eine Beschädigung des Dichtelements wirksam verhindert werden kann.
  • Der dritte Raum wird besonders bevorzugt zwischen dem Arbeitselement, einem am Arbeitselement angeordneten Faltenbalg und dem Dichtelement ausgebildet.
  • Vorteilhaft weist das Arbeitselement eine im Wesentlichen hutförmige Gestalt auf. Somit kann z.B. auf einfache Weise eine Abstützung für ein Federelement bereitgestellt werden.
  • Um einen besonders einfachen Aufbau bereitzustellen, ist das Dichtelement und der Anschlag vorzugsweise am Arbeitselement angeordnet.
  • Vorzugsweise ist der Anschlag im Wesentlichen ringförmig ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Dichtelement dabei an der nach außen gerichteten Seite des Anschlags umlaufend angeordnet.
  • Weiterhin bevorzugt bildet der Anschlag in der Endlagenstellung eine weitere Abdichtung an der Anlagefläche, an welcher schon das Dichtelement abdichtet. Dadurch kann eine doppelte Absicherung der Abdichtung erhalten werden. Wenn beispielsweise der Anschlag und die Anlagefläche aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sind, kann eine metallische Dichtung in der Endlagenstellung realisiert werden.
  • Um besonders kostengünstig und einfach herstellbar zu sein, ist das Dichtelement vorzugsweise benachbart zum Anschlag an den Anschlag angespritzt.
  • Besonders bevorzugt weist das Dichtelement einen zum dritten Raum gegenüber der Bewegungsrichtung des Arbeitselements geneigten Bereich auf, sodass in der Endlagenstellung zusätzlicher Druck vorteilhaft aus dem dritten Raum auf das Dichtelement wirken kann.
  • Um eine Spaltextrusion zu verhindern, ist das Dichtelement vorzugsweise an einen im Wesentlichen rechtwinkligen Absatz angeordnet.
  • Der erfindungsgemäße Speicher wird insbesondere bei elektrohydraulischen Bremsanlagen von Fahrzeugen verwendet.
  • Zeichnung
  • Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Schnittansicht eines Speichers mit einer Endlagenabdichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
  • 2 eine Teilschnittansicht entlang der Linie A-A von 1, und
  • 3 eine vergrößerte Teilschnittansicht der in 1 gezeigten Endlagenabdichtung.
    •
  • 1 zeigt den Grundaufbau eines Speichers mit einer erfindungsgemäßen Endlagenabdichtung. Der Speicher umfasst ein Gehäuse 11, in welchem ein Arbeitselement 6 angeordnet ist. Das Arbeitselement 6 dient als Medientrennelement, um einen ersten Raum 1, welcher mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, von einem zweiten Raum 2, welcher mit einem Gas gefüllt ist, zu trennen. Hierzu ist am Arbeitselement 6 ein metallischer Faltenbalg 5 angeordnet, so dass die beiden Medien durch das Arbeitselement 6 und den Faltenbalg 5 voneinander getrennt sind. Über einen Anschlußstutzen 14 wird der erste Raum 1 des Speichers mit einer Hydraulikleitung verbunden.
  • 1 zeigt dabei die Endlagenstellung des Speichers, wobei eine obere Position des Arbeitselements gestrichelt eingezeichnet ist und mit dem Bezugszeichen 6' bezeichnet ist. Somit kann das Arbeitselement 6 zwischen diesen beiden Extremstellungen in Richtung X-X bewegt werden. Das Arbeitselement 6 ist hutförmig ausgebildet und dient gleichzeitig auch als Abstützelement für eine Feder (nicht dargestellt), und zur Befestigung des Faltenbalgs 5.
  • Wie im Detail in 3 dargestellt ist, ist am Arbeitselement 6 zur Abdichtung in der Endlagenstellung ein Dichtelement 3 vorgesehen, welches an einem am Arbeitselement 6 gebildeten stufenförmigen Absatz 7 angeordnet ist. Benachbart zum Dichtelement ist am Arbeitselement 6 integral ein Anschlag 10 ausgebildet. Der Anschlag 10 sowie das Dichtelement 3 sind dabei beide jeweils in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet. Dies ist genauer in 2 dargestellt. Das Dichtelement 3 ist dabei im Wesentlichen ringförmig ausgebildet und der Anschlag 10 ist ebenfalls ringförmig ausgebildet, wobei an seiner Innenseite vier kreisbogenförmige Ausschnitte ausgebildet sind.
  • 3 zeigt den Speicher kurz vor der Endlagenabdichtungsstellung. Wie aus 3 ersichtlich ist, steht dabei das Dichtelement 3 in Bewegungsrichtung X-X des Arbeitselements 6 um einen Betrag H über den Anschlag 10 vor. Dadurch kommt bei einnehmender Endlagenstellung zuerst das Dichtelement 3 mit einer metallenen Anlagefläche 9 in Kontakt und dichtet ab, bis dann der Anschlag 10 ebenfalls mit der metallenen Anlagefläche 9 in Kontakt kommt und der Speicher endgültig seine Endlagenstellung eingenommen hat.
  • Das Dichtelement 3 weist dabei eine zur Bewegungsrichtung X-X geneigte Fläche 13 und einen benachbart zum Anschlag 10 angeordneten ausgesparten Bereich 12 auf. Der ausgesparte Bereich 12 dient dazu, dass sich die Dichtfläche 8 des Dichtelements 3 optimal verformen kann, um eine bestmögliche Abdichtung zu erreichen. Die geneigte Fläche 13 des Dichtelements 3 wird im Endlagenzustand aus einem vom ersten Raum 1 abgetrennten dritten Raum 4 mit Druck beaufschlagt und erzielt somit eine zusätzliche günstige Dichtwirkung. Für eine optimale Abdichtung ist weiter die Dichtfläche 8 im wesentlichen parallel zur Anlagefläche 9 ausgebildet.
  • Weiterhin wird für eine sensierte Öffnungsbewegung eine Kontaktfläche zwischen dem Anschlag 10 und der Anlagefläche 9 durch die vier bogenförmigen Ausnehmungen möglichst gering gehalten (vgl. 2).
  • Darüberhinaus wird durch Anordnung des Dichtelements 3 an dem stufenförmigen Absatz 7 das Dichtelement vor Überlastung geschützt und eine Spaltextrusion, welche im Stand der Technik bei Dichtelementen ohne derartigen stufenförmigen Absatz 7 vorhanden ist, kann bei kompakter Bauweise aufgrund der Länge des Spaltes verhindert werden.

Claims (13)

  1. Endlagenabdichtung für einen Speicher, wobei der Speicher ein in einem Gehäuse (11) angeordnetes Arbeitselement (6) umfasst, welches mittels eines elastischen Medientrennelements (5) einen ersten Raum (1) von einem zweiten Raum (2) trennt, umfassend ein Dichtelement (3) und einen Anschlag (10), wobei das Dichtelement (3) in einer Endlagenstellung eine Abdichtung an einer Anlagefläche (9) bereitstellt und wobei das Dichtelement (3) in einer Richtung (X-X) senkrecht zur Anlagefläche (9) über den Anschlag (10) vorsteht, wobei sich in der Endlagenstellung der Anschlag (10) mit der Anlagefläche (9) in Kontakt befindet.
  2. Endlagenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (3) in der Endlagenstellung vom ersten Raum (1) einen dritten Raum (4) abteilt.
  3. Endlagenabdichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (3) und der Anschlag (10) am Arbeitselement (6) angeordnet sind.
  4. Endlagenabdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitselement (6) eine im Wesentlichen hutförmige Gestalt aufweist.
  5. Endlagenabdichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (10) im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist.
  6. Endlagenabdichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (10) und die Anlagefläche (9) jeweils aus metallischem Material hergestellt sind.
  7. Endlagenabdichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Endlagenstellung der Anschlag (10) die Anlagefläche (9) berührt und eine zusätzliche Abdichtung bereitstellt.
  8. Endlagenabdichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (3) benachbart zum Anschlag (10) angespritzt ist.
  9. Endlagenabdichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (3) einen zum dritten Raum (4) bezüglich der Bewegungsrichtung (X-X) des Arbeitselements (6) geneigten Bereich (13) aufweist.
  10. Endlagenabdichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (3) an einem Absatz (7) angeordnet ist.
  11. Endlagenabdichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet dass der Anschlag (10) am Absatz (7) ausgebildet ist.
  12. Endlagenabdichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Medientrennelement als Faltenbalg oder als Membran ausgebildet ist.
  13. Verwendung einer Endlagendichtung für einen Speicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Bremsanlage eines Fahrzeugs.
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