DE10318613B3 - Vorrichtung zur Dämpfung von Druckpulsationen, insbesondere in einem Druckmittelkreis sowie deren Verwendung - Google Patents
Vorrichtung zur Dämpfung von Druckpulsationen, insbesondere in einem Druckmittelkreis sowie deren Verwendung Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung (10) zur Dämpfung von Druckpulsationen, insbesondere in einem Druckmittelkreis, die ein Trägerelement (12), einen Elastomerkörper (16), eine vom Elastomerkörper (16) abgetrennte Dämpfungskammer (18) und einen Verschlussdeckel (22) umfasst. Derartige Vorrichtungen (10) werden vorzugsweise in Druckmittelkreisen elektronisch regelbarer Fahrzeugbremsanlagen verwendet, um durch Pumpenelemente erzeugte Druckpulsationen zu dämpfen und damit die im Fahrzeuginnenraum hörbaren Betriebsgeräusche zu senken. Ferner eignen sich derartige Vorrichtungen auch dazu, die Druckaufbaudynamik der Pumpenelemente zu steigern, sofern sie auf der Saugseite dieser Pumpenelemente angeordnet sind. DOLLAR A Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 wird diese Vorrichtung (10) derart weitergebildet, dass Beschädigungen am Elastomerkörper (16) zu keinen äußeren Undichtigkeiten führen. Damit wird das Eindringen von Luft in den Druckmittelkreis vermieden und insbesondere im Falle einer Fahrzeugbremsanlage deren Funktionstüchtigkeit abgesichert. Die Vorrichtung ist insbesondere in einem Hydraulikaggregat einer elektronisch regelbaren Fahrzeugbremsanlage verwendbar.
Description
- Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Dämpfung von Druckpulsationen entsprechend der Gattung des Anspruchs 1 sowie einer Verwendung dieser Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der Patentschrift
EP 0 837 804 B1 bereits bekannt. Zweck dieser Vorrichtung ist es, Pulsationen zu dämpfen, die durch Pumpenelemente, welche zur Regelung des Bremsdrucks in den Radbremszylindern einer Fahrzeugbremsanlage vorhanden sind, ausgelöst werden können. Während einer Bremsdruckregelung können diese Pulsationen über den Hauptbremszylinder und das damit wirkungsverbundene Bremspedal in den Innenraum des Fahrzeugs geleitet werden, wo sie als unerwünschte Betriebsgeräusche wahrnehmbar sind. Eine weitere, für manche Einsatzfälle unerwünschte Auswirkung kann in einer Mikrobewegung des Bremspedals bestehen. Im Falle des Vorschaltens derartiger Vorrichtungen vor ein Pumpenelement eines Druckmittelkreises kann dessen Druckaufbaudynamik verbessert werden. - Gemäß
1 dieses zitierten Dokuments besteht die bekannte Vorrichtung aus einem zapfenförmigen Trägerelement, welches mit Hilfe eines Verschlussdeckels in einem sacklochartigen Einbauraum eingebaut ist. Dieser Einbauraum steht über einen Kanal mit einem Druckmittelkreis einer Fahrzeugbremsanlage in Verbindung. Das Trägerelement ist von einem Elastomerkörper umgeben, der eine Dämpfungskammer gegenüber dem Druckmittel führenden Kreis abtrennt. Diese Dämpfungskammer befindet sich zwischen dem Elastomerkörper und dem Trägerelement und steht über eine Drossel sowie einen zentrisch im Trägerelement verlaufenden und sich im Verschlussdeckel fortsetzenden Kanal mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung. Der Elastomerkörper wirkt als Membran und gleichzeitig als Dichtelement des Verschlussdeckels. Etwaige, im Laufe der Betriebsdauer dieser Fahrzeugbremsanlage auftretende Beschädigungen am Elastomerkörper können durch diese Bauweise zu äußeren Undichtheiten führen. Neben der dadurch entstehenden Verschmutzung der Umwelt besteht ein wesentlicher Nachteil darin, dass über das vorhandene Leck Umgebungsluft in den Druckmittelkreis der Fahrzeugbremsanlage gelangen kann. Mit Luft verunreinigte Bremskreise sind unbedingt zu vermeiden, da sie die Bremsfunktion wesentlich einschränken und im Extremfall einen Totalausfall der Bremsanlage auslösen können. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Dämpfung von Druckpulsationen, welche diese beschriebenen Auswirkungen vermeidet, sowie eine Verwendung für diese erfindungsgemäße Vorrichtung anzugeben. Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand oder eine Verwendung gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 6 gelöst.
- Vorteile der Erfindung
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass Beschädigungen am Elastomerkörper keine äußeren Undichtigkeiten hervorrufen und damit keine Umgebungsluft den Druckmittelkreis einer Fahrzeugbremsanlage verunreinigen kann. Dies wird durch einen als Hohlkörper ausgebildeten Elastomerkörper in Verbindung mit einem dessen Einbauraum abdichtenden Verschlussdeckel erzielt. Der Hohlkörper umschließt die Dämpfungskammer. Eine Leckage nach außen stellt sich somit selbst bei beschädigtem Elastomerkörper nicht ein.
- Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
- Eine besonders einfach herstellbare metallische Abdichtung zwischen dem Verschlussdeckel und der Wandung des Einbauraums der Vorrichtung wird gemäß Anspruch 2 ermöglicht durch eine an der Umfangsfläche des Verschlussdeckels ausgebildete Kontur, die beim Einpressen des Verschlussdeckels die Wandung plastisch derart verformt, dass sich ein Formschluss zwischen beiden Bauteilen ausbildet. Abgesehen von einer handelsüblichen Einpressvorrichtung ist kein weiterer Werkzeugeinsatz notwendig, um diese Verbindung herzustellen. Konventionelle elastische Dichtungselemente werden eingespart.
- Durch die Ausbildung des Trägerelements gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 ist der Elastomerkörper besonders gut gegen Beschädigungen geschützt, beispielsweise bei der Montage der Vorrichtung oder unter Betriebsbedingungen gegenüber im Druckmittel enthaltene Verunreinigungen. Mit Hilfe des starren Trägerelements ist der Elastomerkörper während des Montagevorgangs gut zu handhaben, insbesondere auch maschinell. Im Falle einer Beschädigung des Elastomerkörpers gewährleistet das Trägerelement zusätzlich, dass keine größere Partikel des Elastomerkörpers in den Druckmittel führenden Bereich gespült werden und die Funktion der übrigen Bauteile stören können.
- Anspruch 4 begehrt Schutz für eine Ausbildung des Verschlussdeckels, die eine verliersichere Befestigung des mit dem Elastomerkörper ausgestatteten Trägerelements ermöglicht. Auch dieser Aspekt ist hinsichtlich der automatisierbaren Fertigung der Vorrichtung von Vorteil.
- Durch die Merkmale des Anspruchs 5 ist sichergestellt, dass der Zusammenhalt der Einzelteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch unter wechselnden Temperatur- und Druckbelastungen dauerhaft gewährleistet ist.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 5 eignet sich gemäß Anspruch 6 auf Grund ihrer kompakten und preisgünstigen Bauweise insbesondere zur Verwendung in einem in Großserie gefertigten Hydraulikaggregat einer elektronisch regelbaren Fahrzeugbremsanlage.
- Zeichnung
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
-
1 zeigt eine eingebaute erfindungsgemäße Vorrichtung im Längsschnitt, in -
2 ist diese Vorrichtung als separate Baugruppe perspektivisch dargestellt. - Beschreibung des Ausführungsbeispiels
- Die
1 zeigt den Ausschnitt eines Gehäuseblocks11 mit einem Einbauraum14 und einem Druckmittel führenden Kanal13 . Der Einbauraum14 wird gebildet von einer im Wesentlichen rechtwinklig zu diesem Kanal13 in den Gehäuseblock11 eingebrachten Sacklochbohrung, die den Querschnitt dieses Kanals13 durchdringt. - In die Sacklochbohrung ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung
10 , insbesondere zur Dämpfung von Druckpulsationen eingesetzt. Diese besteht aus einem Verschlussdeckel22 , einem am Verschlussdeckel22 befestigten Trägerelement12 und einem Elastomerköper16 , der sich in einem von beiden Bauteilen umschlossenen Raum befindet. Als Elastomerkörper16 dient ein Hohlkörper aus Kautschuk, vorzugsweise aus Silikonkautschuk, in dessen Zentrum eine Dämpfungskammer18 ausgebildet ist. Mit anderen Worten umschließt der Elastomerkörper16 diese Dämpfungskammer18 . Zu seiner Herstellung ist der Elastomerkörper16 aus zwei Teilkörpern16a ,16b aufgebaut, die entlang einer gemeinsamen Trennebene16c miteinander verbunden sind. Diese Verbindung wird durch einen Vulkanisationsvorgang hergestellt. In einer vorteilhaften Ausbildung verläuft diese Trennebene16c in unmittelbarer Nähe zu einem der beiden geschlossenen Enden des Elastomerkörpers16 . Der erste Teilkörper16a ist demnach topfförmig ausgebildet, während der zweite Teilkörper16b einen, den ersten Teilkörper16a verschließenden Deckel bildet. Eine alternative Herstellungsmethode besteht darin, den Elastomerkörper16 einteilig auszubilden und sein Material zur Darstellung der Dämpfungskammer18 in der Kavität aufzublasen. - Die nach der Herstellung des Hohlkörpers
16 bestehende Dämpfungskammer18 ist vorteilhafter Weise mit Gas gefüllt; alternativ wäre es jedoch auch vorstellbar einen deformierbaren Kern aus einem Material zu verwenden, dessen Elastizität höher ist, als die des Materials des Elastomerkörpers16 selbst. Der dargestellte Elastomerkörper16 weist eine zylindrische Außenkontur mit kegelförmige zugespitzten Enden auf. Letztere gewährleisten eine Zentrierung und Lagefixierung des Elastomerkörpers16 innerhalb der Vorrichtung10 . - Der Elastomerkörper
16 ist von einem Trägerelement12 umgeben. Dieses Trägerelement12 wird von einer Hülse gebildet, deren Wandung mit mehreren Durchbrüchen32 versehen ist, so dass ein hydraulischer Kontakt zwischen dem Hülseninneren und dem Druckmittel führenden Kanal13 besteht. Die Hülse des Trägerelements12 ist an einem ihrer Enden durch einen spitz zulaufenden Boden15 verschlossen, in dem ein Ende des Elastomerkörpers16 aufgenommen ist. Das diesem Boden15 gegenüber liegende Ende der Hülse ist offen und weist einen einteilig angeformten, entlang des Außenumfangs der Hülse umlaufenden Wulst17 auf. Über diesen Wulst17 ist das Trägerelement12 in einer sacklochartigen Ausnehmung38 des Verschlussdeckels22 verankert, welcher hierzu entsprechend ausgeformt ist. Die Verbindung kann durch entsprechende Dimensionierung des Wulstes17 als bloße Rastverbindung ausgebildet sein, so dass das Trägerelement12 mit dem eingesetzten Elastomerkörper16 ohne Werkzeugeinsatz am Verschlussdeckel22 befestigt werden kann. - Der Verschlussdeckel
22 ist hutförmig ausgeführt und weist eine, den Querschnitt des Einbauraums14 überdeckende Deckelplatte19 und einen daran angeformten, im Außendurchmesser kleineren Schaft21 auf. Dieser Außendurchmesser des Schafts21 ist auf den Innendurchmessers des Einbauraums14 abgestimmt. An dem der Deckelplatte22 zugewandten Ende des Schaftes21 ist eine Kontur24 aus umlaufenden Ringnuten26 und einem dazwischen liegenden Steg28 zu erkennen, der mit einer Kante30 am schaftseitigen Ende der Deckelplatte19 zusammenwirkt. Diese Kante30 verdrängt beim Einpressen des Verschlussdeckels22 in den Gehäuseblock11 Material der Wandung in die Ringnuten26 hinein und stellt damit einen Formschluss zwischen dem Verschlussdeckel22 und dem Gehäuseblock11 her. - Die entstehende metallische Verbindung ist druckmitteldicht und besonders widerstandsfähig gegenüber wechselnden Druck- und Temperaturverhältnissen im Druckmittel führenden Bereich. Die beschriebene, so genannte Self-Clinch-Verbindung, ist mit einem konventionellen Einpresswerkzeug herstellbar und ruft gegenüber anderen Verbindungstechniken keine unerwünschte Spanablösung hervor.
- Der
1 ist desweiteren entnehmbar, dass die Länge des Einbauraums14 auf die Länge der Vorrichtung10 abgestimmt ist. Das innere Ende der Vorrichtung10 liegt dadurch am Bohrungsgrund der den Einbauraum14 bildenden Sacklochbohrung an. Damit ist das Trägerelement12 unter den auftretenden Betriebsbedingungen zuverlässig zwischen dem Ende der Sacklochbohrung und dem Verschlussdeckel22 eingespannt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Elastomerkörper16 umfangsseitig an der Innenseite des hülsenförmigen Trägerelements12 an, wobei sich seine beiden Enden am geschlossenen Ende des Trägerelements12 und am Verschlussdeckel22 abstützen. -
2 zeigt die beschriebene Vorrichtung nochmals als vormontierte Baueinheit. Zu erkennen ist das Trägerelement12 und der Verschlussdeckel22 mit seinem Durchbrüchen32 . Diese Durchbrüche32 sind über den Außenumfang des Trägerelements12 gleichmäßig verteilt. Darüber hinaus zeigt2 eine der umlaufenden Ringnuten26 sowie die das Material verdrängende Kante30 der Kontur24 . - Mit dieser Vorrichtung
10 wird in einem Druckmittelkreis eine Elastizität bereit gestellt, welche einem Druckmittelpulsationen erzeugenden Pumpenelement hydraulisch vor- oder nachgeschaltet werden kann. Auf der Saugseite des Pumpenelements angebracht, wird durch die Vorrichtung10 die Druckaufbaudynamik des Pumpenelements verbessert, während im Falle der Anordnung auf der Druckseite insbesondere die erzeugten Druckpulsationen und damit die entstehenden Betriebsgeräusche gedämpft werden. Die beschriebene Vorrichtung10 ist kostengünstig darstellbar, erfordert geringen Montageaufwand und ist auf Grund ihrer robusten, kompakten Bauweise zuverlässig in ihrer Funktion. Insbesondere im Falle einer Beschädigung des Elastomerkörpers16 ist die Funktion der Fahrzeugbremsanlage insgesamt nicht gefährdet.
Claims (6)
- Vorrichtung (
10 ) zur Dämpfung von Druckpulsationen, insbesondere in einem Druckmittelkreis, mit einem Trägerelement (12 ), das von außen in einen mit dem Druckmittelkreis verbundenen Einbauraum (14 ) einbaubar ist, mit einem am Trägerelement (12 ) gehaltenen Elastomerkörper (16 ), der wenigstens eine Dämpfungskammer (18 ) gegenüber dem Druckmittel führenden Bereich (13 ) abtrennt und mit einem mit dem Trägerelement (12 ) zusammenwirkenden und den Einbauraum (14 ) abdeckenden Verschlussdeckel (22 ), dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerkörper (16 ) als in sich geschlossener Hohlkörper ausgebildet ist, der die wenigstens eine Dämpfungskammer (18 ) umschließt und dass der Verschlussdeckel (22 ) mit der Wandung des Einbauraums (14 ) eine Verbindung eingeht, die den Einbauraum (14 ) zur Umgebung hin abdichtet. - Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine umfangsseitige Kontur (
24 ) aus umlaufenden Ringnuten (26 ), wenigstens einem dazwischen liegenden Steg (28 ) und wenigstens einer radial gegenüber den Ringnuten (26 ) vorstehenden Kante (30 ), wobei die Kontur (24 ) durch bloßes Einpressen des Verschlussdeckels (22 ) Material der Wandung des Einbauraums (14 ) in die Ringnuten (26 ) hinein verdrängt und zwischen beiden Bauteilen einen metallischen Formschluss ausbildet. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (
12 ) im Wesentlichen topfförmig ausgebildet ist, eine mit wenigstens einem Durchbruch (32 ) versehene Wandung (34 ) und ein verschlossenes erstes Ende (15 ) aufweist und dass der Elastomerkörper (16 ) in das Innere dieses Trägerelements (12 ) einsetzbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel (
22 ) auf seiner dem Druckmittel führenden Bereich zugewandten Innenseite eine sacklochartige Ausnehmung (38 ) aufweist, in der das Trägerelement (12 ) mit seinem offenen zweiten Ende unverlierbar verankert ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Trägerelements derart bemessen ist, dass dessen dem Verschlussdeckel (
22 ) gegenüber liegendes erstes Ende an einer Begrenzung des Einbauraums (14 ) anliegt. - Verwendung der Vorrichtung (
10 ) zur Dämpfung von Druckpulsationen nach einem der Ansprüche l bis 5 in einem Hydraulikaggregat einer elektronisch regelbaren Fahrzeugbremsanlage.
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