Hintergrund
der Erfindungbackground
the invention
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Gasdruckspeicher für eine Fahrzeugbremsanlage
mit einem Gehäuse
und einen in dem Gehäuse
geführten Druckkolben,
wobei der Druckkolben und das Gehäuse über einen Metallbalg miteinander
gekoppelt sind, der den Innenraum des Gehäuses in einen mit Gas gefüllten Gasraum
und einen über
einen Fluidkanal mit einem Hydraulikfluid befüllbaren Fluidraum unterteilt,
wobei weiter das Gehäuse
mit einem Führungsschaft
ausgebildet ist, in welchem ein an dem Druckkolben ausgebildeter
Kolbenstößel in Richtung einer
Kolbenlängsachse
verlagerbar geführt
ist, und wobei eine Dichtungsanordnung vorgesehen ist, mittels welcher
der Fluidraum von dem Fluidkanal abtrennbar ist.The
The present invention relates to a gas pressure accumulator for a vehicle brake system
with a housing
and one in the case
guided pressure piston,
the pressure piston and the housing being connected to one another via a metal bellows
are coupled, the interior of the housing in a gas-filled gas space
and one over
divides a fluid channel with a fluid space that can be filled with hydraulic fluid,
being further the housing
with a leadership team
is formed, in which a formed on the pressure piston
Piston tappet towards one
piston longitudinal axis
led relocatable
is, and wherein a sealing arrangement is provided, by means of which
the fluid space can be separated from the fluid channel.
Derartige
Gasdruckspeicher sind bekannt und werden bereits in Fahrzeugbremsanlagen
eingesetzt. Beispielsweise zeigt die gattungsbildende DE 199 54 326 A1 in 2 einen Gasdruckspeicher
der eingangs bezeichneten Art. Bei diesem Gasdruckspeicher bewegt
sich ein über
den Kolbenstößel in dem
Führungsschacht
des zentralen Aufnahmeelements des Gehäuses geführter Druckkolben unter Einfluss
eines in den Fluidraum eingeführten
Hydraulikfluids innerhalb des Gehäuses. Dabei wird das in den
Gasraum eingeschlossene Gas soweit komprimiert, bis sich ein Druckgleichgewicht
zwischen Fluidraum und Gasraum einstellt. Somit kann Hydraulikdruck
zwischengespeichert werden und in einer späteren Betriebssituation einer
Fahrzeugbremsanlage genutzt werden, beispielsweise dann, wenn eine
Hydraulikdruckquelle ausfällt
oder nicht schnell genug ausreichend hohen Hydraulikdruck für eine Betriebssituation
liefern kann. Bei hinreichend starkem Hydraulikdruck wird der Druckkolben
in eine Stellung maximalen Kolbenhubs verlagert. Wird der Hydraulikdruckspeicher
entleert, so bewegt sich der Druckkolben in Richtung zu einer Stellung
minimalen Kolbenhubs, bis er diese schließlich erreicht. Sowohl in der
Stellung maximalen Kolbenhubs als auch in der Stellung minimalen
Kolbenhubs sollte der Fluidraum von dem Fluidkanal isoliert werden,
um zu verhindern, dass in dem Fluidraum ein übermäßig großer Druck entsteht. Wird beispielsweise
in der Kolbenstellung minimalen Kolbenhubs keine zuverlässige Abdichtung
erreicht, so dass aus dem Fluidraum weiter Hydraulikfluid entnommen
werden kann, so kann dies aufgrund der an dem Faltenbalg herrschenden Druckdifferenz
zwischen Gasraum und Fluidraum zu einer Zerstörung des Faltenbalgs und damit
zu einer Zerstörung
des Druckspeichers führen.
Gleiches kann eine zu starke Füllung
des Fluidraums mit Hydraulikfluid zur Folge haben. Um eine Überbeanspruchung
des Faltenbalgs zu verhindern, sieht der Stand der Technik gemäß der DE 199 54 326 A1 eine
redundante Dichtungsanordnung für
den Fall der Kolbenstellung minimalen Kolbenhubs vor, mit welcher sowohl
eine axiale als auch eine radiale Abdichtung erreichbar ist. Die
in diesem Dokument gezeigte Dichtungsanordnung hat allerdings den
Nachteil, dass sie mehrteilig ausgebildet ist und bereits bei einer
minimalen Schrägstellung
des Druckkolbens bezüglich
des Führungsschachts
im Gehäuse
zu Undichtigkeiten führen
kann.Such gas pressure accumulators are known and are already used in vehicle brake systems. For example, shows the generic DE 199 54 326 A1 in 2 a gas pressure accumulator of the type described in the introduction. In this gas pressure accumulator, a pressure piston guided over the piston tappet in the guide shaft of the central receiving element of the housing moves under the influence of a hydraulic fluid introduced into the fluid space within the housing. The gas enclosed in the gas space is compressed until a pressure equilibrium is established between the fluid space and the gas space. Hydraulic pressure can thus be temporarily stored and used in a later operating situation of a vehicle brake system, for example when a hydraulic pressure source fails or cannot deliver sufficiently high hydraulic pressure for an operating situation quickly enough. If the hydraulic pressure is sufficiently strong, the pressure piston is moved to a position of maximum piston stroke. If the hydraulic pressure accumulator is emptied, the pressure piston moves in the direction of a minimal piston stroke position until it finally reaches it. Both in the maximum piston stroke position and in the minimum piston stroke position, the fluid space should be isolated from the fluid channel in order to prevent excessive pressure from being created in the fluid space. If, for example, in the piston position minimal piston stroke no reliable seal is achieved, so that hydraulic fluid can still be removed from the fluid space, this can lead to destruction of the bellows and thus to destruction of the pressure accumulator due to the pressure difference between the gas space and the fluid space prevailing at the bellows , The same can result in an excessive filling of the fluid space with hydraulic fluid. In order to prevent the bellows from being overstressed, the prior art sees according to DE 199 54 326 A1 a redundant sealing arrangement for the case of the piston position minimal piston stroke, with which both an axial and a radial seal can be achieved. The sealing arrangement shown in this document, however, has the disadvantage that it is constructed in several parts and can lead to leaks even with a minimal inclination of the pressure piston with respect to the guide shaft in the housing.
Aufgabe der
Erfindung und erfindungsgemäße LösungTask of
Invention and solution according to the invention
Es
ist demgegenüber
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gasdruckspeicher
der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, welcher bei einfachem
und kostengünstigem
Aufbau eine zuverlässige
Abdichtung von Gasraum und Fluidraum gewährleistet.It
is against it
an object of the present invention, a gas pressure accumulator
of the type described at the outset, which is simple
and inexpensive
Building a reliable
Sealing of gas space and fluid space guaranteed.
Diese
Aufgabe wird durch einen Gasdruckspeicher der eingangs bezeichneten
Art gelöst,
bei welchem die Dichtungsanordnung in einem Mündungsbereich angeordnet ist,
in welchem der Führungsschaft
in den Fluidraum mündet.
Mit anderen Worten befindet sich die Dichtungsanordnung in einem
Bereich nahe dem Ort der eigentlichen Führung des Druckkolbens innerhalb
des Gehäuses,
so dass geringfügige
Exzentrizitäten
des Druckkolbens bezüglich
der Längsachse
leichter von der Dichtungsanordnung ausgeglichen werden können und
damit Undichtigkeiten verhindert werden können. Darüber hinaus bietet die Positionierung
der Dichtungsanordnung im Mündungsbereich
des Führungsschachts
in den Fluidraum die Möglichkeit,
die Dichtungsanordnung und die zu deren Realisierung erforderlichen konstruktiven
Maßnahmen
an Druckkolben, Kolbenstößel und
Gehäuse
einfach zu halten, so dass der gesamte Fertigungsaufwand reduziert
werden kann und der erfindungsgemäße Gasdruckspeicher kostengünstiger
hergestellt werden kann.This
Task is through a gas pressure accumulator of the type mentioned
Kind of solved
in which the sealing arrangement is arranged in a mouth area,
in which of the leadership
opens into the fluid space.
In other words, the sealing arrangement is in one
Area near the location of the actual guidance of the pressure piston inside
the housing,
so minor
eccentricities
of the pressure piston with respect
the longitudinal axis
can be more easily compensated for by the sealing arrangement and
so that leaks can be prevented. In addition, the positioning offers
the sealing arrangement in the mouth area
of the guide shaft
in the fluid space the possibility
the sealing arrangement and the constructive necessary for its implementation
activities
on pressure pistons, piston tappets and
casing
easy to hold so that the total manufacturing effort is reduced
can be and the gas pressure accumulator according to the invention less expensive
can be manufactured.
Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindungadvantageous
Developments of the invention
Um
eine zuverlässige
Führung
des Kolbenstößels innerhalb
des Gehäuses
gewährleisten
zu können,
ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Kolbenstößel über den
gesamten maximalen Kolbenhub des Druckkolbens innerhalb des Gehäuses in
dem Führungsschacht
geführt
ist. Dadurch kann ein Verkippen des Druckkolbens bezüglich der
Kolbenlängsachse
weitgehend verhindert werden.Around
a reliable
guide
of the piston rod inside
of the housing
guarantee
to be able
In a development of the invention, it is provided that the piston tappet extends over the
total maximum piston stroke of the pressure piston within the housing
the guide shaft
guided
is. This can cause the pressure piston to tilt with respect to the
piston longitudinal axis
largely prevented.
Zur
Ausbildung des Fluidkanals für
eine Beschickung und Entleerung des Fluidraums mit Hydraulikfluid
sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass der Kolbenstößel in dem
Führungsschacht unter
Ausbildung wenigstens eines Axialkanals geführt ist, welcher sich zumindest über einen
Teil der axialen Länge
des Kolbenstößels oder
des Führungsschachts
erstreckt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass
der Kolbenstößel mit wenigstens
einer Axialnut ausgebildet ist, welche sich zumindest über einen
Teil der axialen Länge
des Kolbenstößels erstreckt.
Alternativ oder zusätzlich hierzu
kann vorgesehen sein, dass der Führungsschacht
mit wenigstens einer Axialnut ausgebildet ist, welche sich zumindest über einen
Teil der axialen Länge
des Führungsschachts
erstreckt. Eine mögliche
konstruktive Realisierung sieht beispielsweise vor, dass der Führungsschacht
in einem zur Kolbenlängsachse
orthogonalen Schnitt eine kreisförmige Querschnittskontur
aufweist und dass der Kolbenstößel in einem
zur Kolbenlängsachse
orthogonalen Schnitt einen in den Querschnitt des Führungsschachtes
einbeschriebenen polygonförmigen
Querschnitt aufweist.To form the fluid channel for loading and emptying the fluid space with Hy A further development of the invention provides that the piston tappet is guided in the guide shaft with the formation of at least one axial channel, which extends at least over part of the axial length of the piston tappet or the guide shaft. This can be achieved, for example, by designing the piston tappet with at least one axial groove, which extends at least over part of the axial length of the piston tappet. As an alternative or in addition to this, it can be provided that the guide shaft is designed with at least one axial groove which extends at least over part of the axial length of the guide shaft. A possible constructive implementation provides, for example, that the guide shaft has a circular cross-sectional contour in a section orthogonal to the piston longitudinal axis and that the piston tappet has a polygonal cross section inscribed in the cross section of the guide shaft in a section orthogonal to the piston longitudinal axis.
Wie
vorstehend mit Bezug auf den Stand der Technik dargelegt, ist es
zur Vermeidung der Entstehung eines den Metallbalg zerstörenden Unterdrucks innerhalb
des Fluidraums erforderlich, dass in einer Kolbenstellung minimalen
Kolbenhubs der Fluidraum gegenüber
dem Fluidkanal dichtend abgetrennt ist. Zur Realisierung einer entsprechenden
Dichtung ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass
der Kolbenstößel an einem
kolbennahen Bereich mit einem axialnutfreien radialen Kragen ausgebildet
ist. Dadurch kann die im Mündungsbereich angeordnete
Dichtungsanordnung bei einer Kolbenstellung minimalen Kolbenhubs
an dem axialnutfreien radialen Kragen des kolbennahen Bereichs angreifen
und damit den Fluidraum dichtend vom Fluidkanal trennen. Durch eine
entsprechende Ausgestaltung des kolbenfernen Bereichs des Kolbenstößels mit
einem axialnutfreien radialen Kragen lässt sich auch eine dichtende
Trennung von Fluidraum und Fluidkanal für den Fall erreichen, dass
sich der Druckkolben in seiner Kolbenstellung maximalen Kolbenhubs
bezüglich
des Gehäuses
findet. Auch in dieser Kolbenstellung greift die im Mündungsbe reich angeordnete
Dichtungsanordnung an dem kolbenfernen Kragen an und trennt somit
den Fluidraum dichtend von dem Fluidkanal ab.How
set forth above with reference to the prior art, it is
to avoid the creation of a negative pressure within the metal bellows
of the fluid space required that minimal in a piston position
Piston strokes opposite the fluid space
the fluid channel is sealed off. To realize a corresponding
Seal is provided in a development of the invention that
the piston tappet on one
piston near area formed with an axial groove-free radial collar
is. This allows the one arranged in the mouth area
Sealing arrangement with a piston position minimal piston stroke
engage the axial collar-free radial collar of the area near the piston
and thus seal the fluid space from the fluid channel. By a
corresponding configuration of the area of the piston rod remote from the piston
an axial groove-free radial collar can also be a sealing
Achieve separation of fluid space and fluid channel in the event that
the pressure piston in its piston position maximum piston stroke
in terms of
of the housing
place. Also in this piston position the richly arranged in the Mündungsbe
Sealing arrangement on the distal collar and thus separates
sealing the fluid space from the fluid channel.
Alternativ
oder zusätzlich
zu der Ausbildung des Fluidkanals über Axialnuten kann erfindungsgemäß vorgesehen
sein, dass der Kolbenstößel eine zentrale
Bohrung und eine kolbennahe Radialbohrung aufweist, welche den Fluidkanal
bilden. Bei einer derartigen Erfindungsvariante ist dafür zu sorgen, dass
die Dichtungsanordnung bei einer Kolbenstellung minimalen Kolbenhubs
bezüglich
des Gehäuses die
Radialbohrung derart abdichtet, dass diese nicht fluidisch mit dem
Fluidraum kommunizieren kann.alternative
or additionally
to form the fluid channel via axial grooves can be provided according to the invention
be that the piston rod is a central one
Bore and a radial bore near the piston, which the fluid channel
form. In such a variant of the invention, care must be taken that
the seal arrangement with a piston position minimal piston stroke
in terms of
of the housing
Seals radial bore so that it is not fluid with the
Fluid space can communicate.
Eine
konstruktiv einfache und damit kostengünstig ausführbare Erfindungsvariante ergibt
sich beispielsweise dann, wenn die Dichtungsanordnung ein Dichtungselement
aufweist, welches den Mündungsbereich
ausbildet. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das
Dichtungselement einen an dem Kolbenstößel anliegenden Radialdichtbereich
und einen mit einem an der Kolbenunterseite ausgebildeten Axialdichtsitz
in Anlage bringbaren Axialdichtbereich aufweist. Das Dichtungselement erfüllt bei
dieser Erfindungsvariante sowohl die Funktion einer Radialdichtung,
in dem es an der Umfangsfläche
des Kolbenstößels angereift,
sowie die Funktion einer Axialdichtung, indem es bei entsprechender Kolbenstellung,
das heißt
bei minimalem Kolbenhub bezüglich
des Gehäuses,
an dem an der Kolbenunterseite ausgebildeten Axialdichtsitz angreift.
Alternativ zu dieser konstruktiv einfachen Ausgestaltung kann vorgesehen
sein, dass die Dichtungsanordnung einen im Mündungsbereich innerhalb des
Führungsschachts
angeordneten Radialdichtring aufweist, welcher an einer Umfangsfläche des
Kolbenstößels anliegt.
Gleichermaßen
ist es möglich,
dass die Dichtungsanordnung einen kolbennah am Kolbenstößel angeordneten
Radialdichtring aufweist, welcher an einer Umfangsfläche des
Führungsschachts
in Anlage bringbar ist. Zur Realisierung einer axialen Dichtung
ist bei diesem Ausführungsbeispiel
vorgesehen, dass die Dichtungsanordnung einen den Kolbenstößel umgebenden
Axialdichtring aufweist, welcher mit einer dem Mündungsbereich zugewandten Unterseite
des Druckkolbens und mit einer den Mündungsbereich umgebenden Stirnfläche des
Gehäuses
zur axialen Abdichtung in Anlage bringbar ist. Dabei kann der Axialdichtring
an der Stirnfläche
des Gehäuses oder
an der Unterseite des Druckkolbens angebracht sein. Die Erfindung
sieht in dieser Ausführungsform also
vor, dass sowohl eine axiale Dichtung als auch eine radiale Dichtung
wirksam ist, wenn sich der Kolben in seiner Position minimalen Kolbenhubs
befindet. Gerade in dieser Position ist der Metallbalg vor zu großen Unterdrücken in
dem Fluidraum bezüglich des
Gasraums zu schützen,
was durch eine zuverlässige
Dichtwirkung der Dichtungsanordnung zu gewährleisten ist. Eine Ausbildung
der Dichtungsanordnung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
führt dazu, dass
in der Kolbenstellung minimalen Kolbenhubs der Fluidraum von der
Fluidleitung redundant abgedichtet ist, das heißt sowohl mit einer in axialer
Richtung wirkenden Dichtung als auch mit einer in radialer Richtung
wirkenden Dichtung. Eine derartige redundante Anordnung bietet eine
größere Sicherheit
zur Vermeidung von unerwünschten
fluidischen Verbindungen zwischen Fluidkanal und Fluidraum.A
structurally simple and thus inexpensive to implement the invention results
for example when the sealing arrangement is a sealing element
which has the mouth area
formed. In this context it can be provided that the
Sealing element a radial sealing area abutting the piston tappet
and one with an axial sealing seat formed on the underside of the piston
has an axial sealing area that can be brought into contact with the system. The sealing element meets at
this variant of the invention both the function of a radial seal,
in which it is on the peripheral surface
of the piston rod,
as well as the function of an axial seal, in that with the corresponding piston position,
this means
with minimum piston stroke regarding
the housing,
engages on the axial sealing seat formed on the underside of the piston.
As an alternative to this simple design, provision can be made
be that the sealing arrangement in the mouth area within the
guide chute
arranged radial sealing ring which on a peripheral surface of the
Piston tappet is present.
equally
Is it possible,
that the sealing arrangement is arranged near the piston on the piston rod
Has radial sealing ring which on a peripheral surface of the
guide chute
is plantable. To realize an axial seal
is in this embodiment
provided that the sealing arrangement surrounds the piston tappet
Axial sealing ring, which has a bottom facing the mouth region
of the pressure piston and with an end face surrounding the mouth region of the
housing
can be brought into contact for axial sealing. The axial sealing ring can be used
on the face
of the housing or
be attached to the underside of the pressure piston. The invention
sees in this embodiment
before that both an axial seal and a radial seal
is effective when the piston is in its minimum piston stroke position
located. It is in this position that the metal bellows is in too large a vacuum
the fluid space with respect to the
To protect the gas space,
what through a reliable
Ensure the sealing effect of the sealing arrangement. An education
the sealing arrangement according to this
embodiment
leads to
in the piston position minimal piston stroke the fluid space from the
Fluid line is sealed redundantly, that is, both with one in the axial
Direction acting seal as well as with a radial direction
acting seal. Such a redundant arrangement offers one
greater security
to avoid unwanted
fluidic connections between fluid channel and fluid space.
Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Kolbenstößel an seinem
kolbenfernen Ende mit einem weiteren Axialdichtring versehen ist,
welcher bei maximalem Kolbenhub mit einem Axialdichtsitz innerhalb
des Führungsschachts
dichtend in Anlage steht. Wie vorstehend bereits dargelegt, kann auch
zur Vermeidung von unerwünscht
großen Überdrücken innerhalb
des Fluidraums vorgesehen sein, dass in einer Kolbenstellung maximalen
Kolbenhubs eine abgedichtete Trennung zwischen Fluidraum und Fluidkanal
erfolgt. Dadurch kann der druckempfindliche Faltenbalg besser vor
Versagen geschützt
werden. Auch eine derartige Trennung von Fluidraum und Fluidkanal
erfolgt erfindungsgemäß bevorzugt durch
redundante Abdichtung.A further development of the invention provides that the piston tappet is provided with a further axial sealing ring at its end remote from the piston, which seals at an maximum sealing stroke with an axial sealing seat within the guide shaft location stands. As already explained above, in order to avoid undesirably large excess pressures within the fluid space, it can be provided that in a piston position maximum piston stroke there is a sealed separation between the fluid space and the fluid channel. This allows the pressure-sensitive bellows to be better protected against failure. Such a separation of fluid space and fluid channel is also preferably carried out according to the invention by redundant sealing.
Ein
entsprechender Schutz des Faltenbalgs kann alternativ auch mittels
eines Rückschlagventils erreicht
werden, welches bei maximalem Kolbenhub eine fluidische Verbindung
zu einem Abflusskanal öffnet.
Mit anderen Worten öffnet
das Rückschlagventil lediglich
dann, wenn der Druckkolben seine Position maximalen Kolbenhubs einnimmt
und dabei der in dem Fluidraum herrschende Hydraulikdruck einen maximal
erwünschten
Hydraulikdruck übersteigt. Durch Öffnen des
Rückschlagventils
kann Hydraulikfluid aus dem Fluidkanal abgeführt werden, so dass der Fluidraum
nicht weiter mit Hydraulikfluid beschickt wird.On
Appropriate protection of the bellows can alternatively also by means of
a check valve reached
which is a fluidic connection at maximum piston stroke
opens to a drainage channel.
In other words, it opens
the check valve only
when the pressure piston is in its maximum piston stroke position
and the hydraulic pressure prevailing in the fluid space a maximum
desired
Hydraulic pressure exceeds. By opening the
check valve
hydraulic fluid can be discharged from the fluid channel, so that the fluid space
is no longer loaded with hydraulic fluid.
Die
Erfindung betrifft ferner eine Fahrzeugbremsanlage, die mit einem
Gasdruckspeicher der vorstehend beschriebenen Art ausgeführt ist.The
The invention further relates to a vehicle brake system that with a
Gas pressure accumulator of the type described above is executed.
Kurze Beschreibung
der FigurenShort description
of the figures
Die
Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden
Figuren erläutert.
Es stellen dar:The
In the following the invention is exemplified with reference to the enclosed
Figures explained.
They represent:
1 eine schematische Ansicht
einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage; 1 a schematic view of a vehicle brake system according to the invention;
2 eine schematische Ansicht
eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage; 2 a schematic view of a second embodiment of a vehicle brake system according to the invention;
3 eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Gasdruckspeichers; 3 a longitudinal sectional view of a first embodiment of a gas pressure accumulator according to the invention;
4 eine vergrößerte Ansicht
des in 3 mit IV bezeichneten
Mündungsbereichs; 4 an enlarged view of the in 3 mouth area designated IV;
5 eine Ansicht entsprechend 4 einer abgewandelten Ausführungsform; 5 a view accordingly 4 a modified embodiment;
6 eine Schnittansicht des
Kolbenstößels geschnitten
entlang der Schnittlinie VI der auf der rechten Seite von 4 gezeigten Ausführungsform; 6 a sectional view of the piston rod cut along the section line VI on the right side of 4 embodiment shown;
7 eine Schnittansicht des
Kolbenstößels geschnitten
entlang Schnittlinie VII der auf der linken Seite von 4 gezeigten Ausführungsform; 7 a sectional view of the piston rod cut along section line VII on the left of 4 embodiment shown;
8 eine zweite Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Gasdruckspeichers; 8th a second embodiment of a gas pressure accumulator according to the invention;
9 eine dritte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Gasdruckspeichers; 9 a third embodiment of a gas pressure accumulator according to the invention;
10 eine vierte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Gasdruckspeichers
und 10 a fourth embodiment of a gas pressure accumulator according to the invention and
11 eine fünfte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Gasdruckspeichers. 11 a fifth embodiment of a gas pressure accumulator according to the invention.
Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispieledescription
preferred embodiments
In 1 ist eine erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlage
schematisch dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet.
Diese umfasst ein Fluidreservoir 12 zum Speichern von Hydraulikfluid.
Aus dem Fluidreservoir 12 wird über eine Pumpe 14,
welche über
einen Elektromotor 16 angetrieben ist, Hydraulikfluid gefördert. Auf
einer Druckseite 24 der Pumpe 14 befindet sich
ein Hydraulikdruckspeicher 18 mit einem Gasraum 20 und
einem Fluidraum 22. Die Druckseite 24 ist über ein
Schaltventil 26 mit einer Bremseinheit 28 verbunden,
das in der Stellung gemäß 1 geschlossen ist. Bei Öffnen des
Schaltventils 26 kann von der Pumpe 14 oder dem
Druckspeicher 18 Hydraullikfluid unter erhöhtem Druck
der Bremseinheit 28 zugeführt werden, um diese zum Abbremsen
eines nicht gezeigten Fahrzeugrades zu betätigen. Gleichermaßen kann
durch Schließen
des Schaltventils 26 die Bremseinheit 28 wieder
von der Druckseite 24 getrennt werden, so dass eine Betätigung der
Bremseinheit 28 unterbleibt. Die Bremseinheit 28 ist
mit dem Fluidreservoir 12 über ein weiteres Schaltventil 30 verbunden,
das in 1 in seiner geöffneten
Stellung gezeigt ist. In dieser geöffne ten Stellung des Schaltventils 30 kann
Hydraulikfluid von der Bremseinheit 28 abgeführt und
dem Fluidreservoir 12 zugeführt werden. Die Bremseinheit 28 ist
damit druckentlastet. In seiner anderen Schaltstellung trennt das
Schaltventil 30 die Bremseinheit 28 hydraulisch
von dem Fluidreservoir 12 ab.In 1 a vehicle brake system according to the invention is shown schematically and generally with 10 designated. This includes a fluid reservoir 12 for storing hydraulic fluid. From the fluid reservoir 12 is via a pump 14 which have an electric motor 16 is driven, hydraulic fluid is conveyed. On one print page 24 the pump 14 there is a hydraulic pressure accumulator 18 with a gas room 20 and a fluid space 22 , The print page 24 is via a switching valve 26 with a brake unit 28 connected, in the position according to 1 closed is. When the switching valve opens 26 can from the pump 14 or the pressure accumulator 18 Hydraullic fluid under increased brake unit pressure 28 are supplied to operate them to brake a vehicle wheel, not shown. Likewise, by closing the switching valve 26 the brake unit 28 again from the print side 24 be separated so that an actuation of the brake unit 28 omitted. The brake unit 28 is with the fluid reservoir 12 via another switching valve 30 connected that in 1 is shown in its open position. In this open position of the switching valve 30 can hydraulic fluid from the brake unit 28 dissipated and the fluid reservoir 12 are fed. The brake unit 28 is thus relieved of pressure. In its other switching position, the switching valve separates 30 the brake unit 28 hydraulically from the fluid reservoir 12 from.
Zur
Steuerung und Betätigung
der Bremsanlage sind Drucksensoren 32 und 34 vorgesehen.
Der Drucksensor 32 erfasst den aktuellen Hydraulikdruck auf
der Druckseite 24. Der Drucksensor 34 erfasst den
aktuellen Hydraulikdruck an der Bremseinheit 28. Die mit
den Drucksensoren 32 und 34 erfassten Hydraulikdrücke werden
in Signale umgewandelt und an eine elektronische Steuereinheit 36 übermittelt. Die
elektronische Steuereinheit 36 steuert nach Maßgabe der
Hydraulikdrücke
und weiterer Eingangsgrößen sowohl
den Motor 16 der Pumpe 14 als auch die Schaltventile 26 und 30 an,
um somit die Bremsanlage 10 zu betätigen.Pressure sensors are used to control and actuate the brake system 32 and 34 intended. The pressure sensor 32 records the current hydraulic pressure on the pressure side 24 , The pressure sensor 34 detects the current hydraulic pressure at the brake unit 28 , The one with the pressure sensors 32 and 34 Detected hydraulic pressures are converted into signals and sent to an electronic control unit 36 transmitted. The electronic control unit 36 controls both the motor according to the hydraulic pressures and other input variables 16 the pump 14 as well as the switching valves 26 and 30 to the brake system 10 to operate.
Der
Druckspeicher 18 erfüllt
die Funktion eines Hydraulikdruck-Zwischenspeichers. Dies ist beispielsweise
deshalb erforderlich, weil die Pumpe 14 eine gewisse Anlaufverzögerung aufweist,
so dass sie nicht unmittelbar bei Einschalten ausreichend hohen
Hydraulikdruck auf der Druckseite 24 liefert, um die Bremseinheit 28 zu
betätigen.
Um dennoch eine schnell ansprechende Fahrzeugbremsanlage realisieren
zu können,
wird in dem Druckspeicher 18 Hydraulikdruck zwischengespeichert,
welcher dann bei Öffnen
des Schaltventils 26 schnell der Bremseinheit 28 zugeleitet
werden kann, obgleich die Pumpe 14 noch keinen zur Betätigung der
Bremseinheit 28 ausreichend hohen Hydraulikdruck liefert.
In einem Zustand der Fahrzeugbremsanlage 10, in welchem
kein Bremsvorgang stattfindet, kann bei geschlossenem Schaltventil 26 und
aktiver Pumpe 14 auf der Druckseite 24 der Pumpe 14 ein
Hydraulikdruck zum Beschicken, d.h. „Laden", des Druckspeichers 18 erzeugt
werden.The accumulator 18 fulfills the function of a hydraulic pressure buffer. This is necessary, for example, because of the pump 14 has a certain start-up delay so that it does not immediately have a sufficiently high hydraulic pressure on the pressure side when switched on 24 supplies to the brake unit 28 to operate. In order to still be able to implement a quickly responsive vehicle brake system, the pressure accumulator 18 Hydraulic pressure temporarily stored, which then when the switching valve opens 26 quickly the braking unit 28 can be fed although the pump 14 not yet to operate the brake unit 28 delivers sufficiently high hydraulic pressure. In a state of the vehicle brake system 10 , in which no braking process takes place, with the switching valve closed 26 and active pump 14 on the print page 24 the pump 14 a hydraulic pressure for loading, ie "loading", the pressure accumulator 18 be generated.
2 zeigt eine gegenüber 1 leicht abgewandelte Fahrzeugbremsanlage 10'. Zur Erleichterung
der Beschreibung und zur Vermeidung von Wiederholungen sollen für gleichartige
oder gleichwirkende Komponenten dieselben Bezugszeichen wie bei
der Beschreibung von 1 verwendet
werden, jedoch mit einem Apostroph nachgestellt. 2 shows one opposite 1 slightly modified vehicle brake system 10 ' , To simplify the description and to avoid repetitions, the same reference numerals as for the description of FIGS 1 be used, however, followed by an apostrophe.
Die
Fahrzeugbremsanlage 10' gemäß 2 unterscheidet sich von
der Fahrzeugbremsanlage 10 gemäß 1 lediglich darin, dass eine Druckspeichereinheit 38' vorgesehen
ist, welche neben dem Druckspeicher 18' zusätzlich ein Überdruckventil 40' aufweist. Das Überdruckventil 40' hat die Aufgabe, dass
es sich dann öffnet,
wenn auf der Druckseite 24' ein
zu hoher Hydraulikdruck herrscht, welcher gegebenenfalls den Druckspeicher 18' zerstören würde. Das Überdruckventil 40' ist derart
geschaltet, dass es die Pumpe 14' kurz schließt. Dies bedeutet, dass bei Erreichen
des zum Öffnen
des Überdruckventils 40' erforderlichen
Mindestdrucks keine weitere Druckerhöhung mehr auf der Druckseite 24' der Pumpe stattfindet,
da das Überdruckventil 40' das weiter
geförderte
Hydraulikfluid zum Fluidreservoir 12' bzw. zur Saugseite der Pumpe 14 zurück leitet.The vehicle brake system 10 ' according to 2 differs from the vehicle brake system 10 according to 1 only in that a pressure storage unit 38 ' is provided, which next to the pressure accumulator 18 ' additionally a pressure relief valve 40 ' having. The pressure relief valve 40 ' has the task that it opens when on the print side 24 ' the hydraulic pressure is too high, which may cause the pressure accumulator 18 ' would destroy. The pressure relief valve 40 ' is switched so that it is the pump 14 ' short-circuits. This means that when the pressure relief valve is opened 40 ' required minimum pressure no further pressure increase on the pressure side 24 ' the pump takes place since the pressure relief valve 40 ' the further conveyed hydraulic fluid to the fluid reservoir 12 ' or to the suction side of the pump 14 leads back.
Im
Folgenden soll auf erfindungsgemäße Varianten
bezüglich
des Aufbaus und der Funktionsweise des Druckspeichers 18 näher eingegangen
werden.In the following, variants according to the invention with regard to the structure and mode of operation of the pressure accumulator are intended 18 be discussed in more detail.
3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Druckspeichers 18.
Dieser umfasst ein Gehäuse 50,
welches mit einem zylindrischen Innenraum 52 ausgebildet
und mit einem an dem Gehäuse 50 angebrachten
Gehäusedeckel 54 verschlossen
ist. Das Gehäuse
weist in seinem in 3 oberen
Bereich eine Gewindebohrung 56 auf, welche mittels einer
Dichtschraube 58 sowie Dichtmitteln 60 fluiddicht
verschlossen ist. Der Gehäusedeckel 54 ist
mit einem zentralen zylindrischen Körper 62 ausgebildet,
der entlang der Längsachse
A in den Innenraum 52 des Gehäuses 50 hineinragt.
Ferner weist der Gehäusedeckel 54 an
seinem in 3 unteren
Bereich einen Anschlussfortsatz 64 zum Anschließen einer
nicht gezeigten Fluidversorgung auf. 3 shows a first embodiment of a pressure accumulator according to the invention 18 , This includes a housing 50 which has a cylindrical interior 52 trained and with one on the housing 50 attached housing cover 54 is closed. The housing shows in its 3 a threaded hole in the upper area 56 on which by means of a sealing screw 58 as well as sealants 60 is sealed in a fluid-tight manner. The housing cover 54 is with a central cylindrical body 62 formed along the longitudinal axis A in the interior 52 of the housing 50 protrudes. Furthermore, the housing cover 54 at his in 3 lower area a connection extension 64 for connecting a fluid supply, not shown.
Der
zylindrische Körper 62 ist
mit einer in Richtung der Längsachse
A verlaufenden zentralen Bohrung 66 versehen. In diese
Bohrung ist ein Kolben 68 mit seinem in Richtung der Längsachse
A verlaufenden Kolbenstößel 70 eingesetzt.
Der Kolbenstößel 70 ist
in der zentralen Bohrung 66 in Richtung der Längsachse
A verschiebbar geführt.
Auch der Kolbenstößel 70 weist
eine zentrale Bohrung 72 auf (siehe 3, rechte Seite) oder in einer gleichwertigen
alternativen Ausführungsform
der Erfindung in seiner Umfangsfläche eine Reihe von in Richtung
der Längsachse
A verlaufenden Axialnuten 74 auf (siehe 3 linke Seite).The cylindrical body 62 is with a central bore running in the direction of the longitudinal axis A. 66 Mistake. There is a piston in this bore 68 with its piston tappet running in the direction of the longitudinal axis A. 70 used. The piston tappet 70 is in the central hole 66 slidably guided in the direction of the longitudinal axis A. The piston tappet too 70 has a central hole 72 on (see 3 , right side) or in an equivalent alternative embodiment of the invention in its peripheral surface a series of axial grooves running in the direction of the longitudinal axis A. 74 on (see 3 left side).
An
der Kolbenunterseite 76 des Kolbens 68 ist in
seinem bezüglich
der Längsachse
A radial äußeren Bereich
ein Metallbalg 78 vorgesehen. Der Metallbalg 78 ist
an der Unterseite 76 des Kolbens 68 fest und fluiddicht
angebracht. An seinem von der Kolbenunterseite 76 entfernten
Ende ist der Metallbalg 78 an einem Befestigungsring 80 fluiddicht
angebracht. Der Befestigungsring 80 ist über eine Schweißnaht 82,
bevorzugt eine CO2-Lasernaht, fluiddicht
an dem Gehäusedeckel 54 befestigt.
Somit trennt der Kolben 68 zusammen mit dem Metallbalg 78 und
dem Befestigungsring 80 einen mit Gas gefüllten abgeschlossenen
Gasraum 84 von einem mit Hydraulikfluid befüllbaren
Fluidraum 86 ab. Es ist noch zu erwähnen, dass in dem Fluidraum 86 ein Füllkörper 88 vorgesehen
ist, welcher den zylindrischen Körper 62 umgibt.On the underside of the piston 76 of the piston 68 is a metal bellows in its radially outer region with respect to the longitudinal axis A. 78 intended. The metal bellows 78 is at the bottom 76 of the piston 68 fixed and fluid-tight. On his from the bottom of the piston 76 the distal end is the metal bellows 78 on a mounting ring 80 attached in a fluid-tight manner. The mounting ring 80 is over a weld 82 , preferably a CO 2 laser seam, fluid-tight on the housing cover 54 attached. The piston thus separates 68 together with the metal bellows 78 and the mounting ring 80 a closed gas space filled with gas 84 from a fluid space that can be filled with hydraulic fluid 86 from. It should also be mentioned that in the fluid space 86 a packing 88 is provided which is the cylindrical body 62 surrounds.
Im
Folgenden soll besonderes Augenmerk auf den Verbindungsbereich von
Kolbenstößel 70 und
Kolben 68 gerichtet werden.In the following, special attention should be paid to the connection area of the piston tappet 70 and pistons 68 be judged.
4 und 5 zeigen verschiedene mögliche Gestaltungsformen
des Verbindungsbereichs zwischen Kolben 68 und Kolbenstößel 70 sowie
des Mündungsbereichs,
in welchem die zentrale Bohrung 66 in den Fluidraum 86 mündet. Wie
aus 4 rechte Seite ersichtlich,
mündet
in die axiale Bohrung 72 ferner eine radiale Bohrung 90,
welche sich quer zur Längsachse
A durch den Kolbenstößel 70 hindurch erstreckt.
Dies ist auch aus 6 ersichtlich,
welche für
die Ausführungsform
entsprechend 4 rechte Seite,
einen zur Längsachse
A orthogonalen Schnitt durch den Ventilstößel 70 entlang der
Achse der radialen Bohrung 90 zeigt. 4 and 5 show different possible designs of the connection area between pistons 68 and piston tappet 70 and the mouth area in which the central bore 66 in the fluid space 86 empties. How out 4 right side visible, opens into the axial bore 72 also a radial hole 90 , which extends transversely to the longitudinal axis A through the piston tappet 70 extends through. This is also out 6 can be seen which for the embodiment accordingly 4 right side, a section through the valve tappet orthogonal to the longitudinal axis A. 70 along the axis of the radial bore 90 shows.
In
dem zylindrischen Körper 62 ist
im Bereich seines in 3 oberen
Endes eine um die Längsachse
A in Umfangsrichtung herum verlaufende Radialnut 92 eingebracht,
in welcher ein O-Ring 94 und ein Radialdichtring 96 aus
gummielastischem Material eingelegt sind. Der O-Ring 94 und
der Radialdichtring 96 drücken gemeinsam auf die Umfangsfläche des Kolbenstößels 70.
Oberhalb der Radialnut 94 ist an der Stirnfläche 98 des
zylindrischen Körpers 62 um die
zylindrische Bohrung 66 herum eine Ringvertiefung 100 eingebracht.
In die Ringvertiefung 100 ist ein Axialdichtring 102 aus
gummielastischem Material mit einem Verstärkungsring 104 eingelegt
und in der Ringvertiefung 100 befestigt. Der Axialdichtring 102 ist
mit einer zentralen Bohrung 106 ausgeführt, durch welche sich gemäß der Darstellung
aus 4 der Kolbenstößel 70 mit
Spiel hindurch erstreckt.In the cylindrical body 62 is in the area of his in 3 one around the longitudinal axis se A circumferential radial groove 92 introduced in which an O-ring 94 and a radial sealing ring 96 are made of rubber-elastic material. The o-ring 94 and the radial sealing ring 96 press together on the circumferential surface of the piston rod 70 , Above the radial groove 94 is on the face 98 of the cylindrical body 62 around the cylindrical bore 66 around a ring recess 100 brought in. In the ring recess 100 is an axial sealing ring 102 made of rubber-elastic material with a reinforcement ring 104 inserted and in the ring recess 100 attached. The axial sealing ring 102 is with a central hole 106 executed, by which according to the representation 4 the piston tappet 70 extends with play.
4 zeigt eine Stellung des
Kolbens 68 bezüglich
des zylindrischen Körpers 62,
in welcher sich der Kolben 68 nicht in seiner tiefsten
Stellung befindet, das heißt
in welcher dieser nicht eine Kolbenstellung minimalen Kolbenhubs
einnimmt. Die Stellung minimalen Kolbenhubs wird dann erreicht,
wenn die Unterseite 76 mit der Oberseite des Axialdichtrings 102 des
Kolbens 68 in Anlage kommt. In dieser Stellung minimalen
Kolbenhubs unterbindet der Axialdichtring 102 zusammen
mit der Unterseite 76 des Kolbens 68 eine fluidische
Verbindung des dem Kolbenstößel 70 nahen
Umgebungsbereichs mit dem den Axialdichtring 102 umgebenden
Fluidraum 86. In einer derartigen Kolbenstellung minimalen
Kolbenhubs liegen sowohl die Radialbohrung 90 gemäß 4 rechte Seite als auch
die Axialnuten 74 gemäß 4 linke Seite unterhalb
der Radialnut 92, so dass der Radialdichtring 96 über den
O-Ring 94 an die axialnutfreie bzw. radialbohrungsfreie
Außenumgangsfläche 108 nahe
dem Kolben 68 gedrückt
wird. Der Kolbenstößel 70 wird über seinen
gesamten Umfang dichtend umgriffen. Dadurch ist der Kolbenstößel 70 auch
unter radialer Abdichtung in der zentralen Bohrung 66 geführt, so
dass kein Hydraulikfluid axial an dem Kolbenstößel 70 vorbei aus
dem Fluidraum 86 heraus strömen kann. Der Abstand des obersten
Endes der Radialbohrung 90 bzw. der Axialnuten 66 ist also
derart gewählt,
dass in der Kolbenstellung minimalen Kolbenhubs der Axialdichtring 96 den
Kolbenstößel dichtend
in der zentralen Bohrung 66 hält. Durch die gezeigte Anordnung
mit Axialdichtring 102 und Radialdichtring 96 wird
eine redundante Abdichtung erreicht, die zuverlässig verhindert, dass in der Kolbenstellung
minimalen Kolbenhubs aus dem Fluidraum 86 Hydraulikfluid über die
zentrale Bohrung 66 entweichen kann. 4 shows a position of the piston 68 with respect to the cylindrical body 62 in which the piston 68 is not in its lowest position, that is, in which it does not assume a minimum piston stroke piston position. The minimum piston stroke position is reached when the bottom 76 with the top of the axial sealing ring 102 of the piston 68 comes in plant. The axial sealing ring prevents minimum piston strokes in this position 102 along with the bottom 76 of the piston 68 a fluid connection of the piston tappet 70 the surrounding area with the axial sealing ring 102 surrounding fluid space 86 , In such a piston position minimal piston strokes are both the radial bore 90 according to 4 right side as well as the axial grooves 74 according to 4 left side below the radial groove 92 so that the radial sealing ring 96 over the O-ring 94 to the outer circumferential surface that is free of axial grooves or radial bores 108 near the piston 68 is pressed. The piston tappet 70 is encompassed sealingly over its entire scope. This is the piston tappet 70 also with radial sealing in the central hole 66 guided so that no hydraulic fluid axially on the piston rod 70 over from the fluid space 86 can pour out. The distance from the top end of the radial bore 90 or the axial grooves 66 is selected so that in the piston position minimal piston stroke the axial sealing ring 96 the piston tappet sealing in the central bore 66 holds. Due to the arrangement shown with axial sealing ring 102 and radial sealing ring 96 A redundant seal is achieved, which reliably prevents minimal piston strokes from the fluid space in the piston position 86 Hydraulic fluid through the central bore 66 can escape.
7 zeigt einen Querschnitt
durch den Kolbenstößel 70 entlang
der Schnittlinie VII aus 4, wenn
der Kolbenstößel 70 entsprechend 4 linke Seite ausgeführt ist.
Man erkennt, dass der Kolbenstößel 70 statt
mit einer zentralen Bohrung 72 mit im wesentlichen quadratischer
Form und abgerundeten Ecken ausgebildet ist und somit axiale Kanäle 74 innerhalb
der zentralen Bohrung 66 bildet. 7 shows a cross section through the piston tappet 70 along the section line VII 4 when the piston rod 70 corresponding 4 left side is executed. One can see that the piston tappet 70 instead of with a central hole 72 is formed with a substantially square shape and rounded corners and thus axial channels 74 within the central hole 66 forms.
5 zeigt das erste Ausführungsbeispiel gemäß 3 und 4 in leicht abgewandelter Form. Betrachtet
man die rechte Seite von 5,
so erkennt man, dass der Kolbenstößel 70 einen Kragen 110 vergrößerten Durchmessers
aufweist. Ausgehend von diesem Kragen 110 reduziert sich
der Durchmesser über
einen Übergangsbereich 112 zu einem
Bereich 114. Der Kragen 110 ist in Richtung der
Längsachse
A ausgehend von der Kolbenunterseite 76 derart dimensioniert,
dass er sich bei der in 4 wiederum
nicht dargestellten Kolbenstellung minimalen Kolbenhubs gerade noch
in Anlage mit dem Dichtring 112 befindet und somit die
zentrale Bohrung 66 von dem Fluidraum 86 fluidisch
abtrennt. In dieser Stellung liegt wiederum der Axialdichtring 102 dichtend
an der Unterseite 76 des Kolbens 68 an. In der
in 5 gezeigten Stellung
und bei größerem axialen
Abstand zwischen dem zylindrischen Körper 62 und dem Kolben 68 kann
die zentrale Bohrung 66 mit dem Fluidraum 86 fluidisch
kommunizieren. 5 shows the first embodiment according to 3 and 4 in a slightly modified form. Looking at the right side of 5 , you can see that the piston tappet 70 a collar 110 has enlarged diameter. Starting from this collar 110 the diameter is reduced over a transition area 112 to an area 114 , The collar 110 is in the direction of the longitudinal axis A starting from the underside of the piston 76 dimensioned in such a way that it 4 again piston position, not shown, minimal piston stroke just in contact with the sealing ring 112 and thus the central hole 66 from the fluid space 86 fluidically separated. The axial sealing ring is again in this position 102 sealing at the bottom 76 of the piston 68 on. In the in 5 shown position and with a larger axial distance between the cylindrical body 62 and the piston 68 can the central hole 66 with the fluid space 86 communicate fluidly.
Wendet
man sich der linken Seite von 5 zu,
so erkennt man, dass bei dieser Erfindungsvariante der Kragen 110 in
Richtung der Längsachse
A größer dimensioniert
ist und mit einer Ringnut 116 versehen ist. In die Ringnut 116 ist
wiederum ein O-Ring 118 und
ein Radialdichtring 120 eingelegt, welche nach radial außen drücken. Ferner
ist im Mündungsbereich
der zylindrische Körper 62 mit
einer Kegelbohrung 122 versehen. Der Axialdichtring 102 ist über seinen
Verstärkungsring 104 an
der Unterseite 106 des Kolbens 68 angebracht.If you turn to the left of 5 too, you can see that in this variant of the invention the collar 110 is dimensioned larger in the direction of the longitudinal axis A and with an annular groove 116 is provided. In the ring groove 116 is again an O-ring 118 and a radial sealing ring 120 inserted, which press radially outwards. Furthermore, the cylindrical body is in the mouth region 62 with a tapered bore 122 Mistake. The axial sealing ring 102 is about its reinforcement ring 104 on the bottom 106 of the piston 68 appropriate.
Die
in 5 auf der linken
Seite gezeigte Ausführungsvariante
des ersten Ausführungsbeispiels
funktioniert in gleicher Weise wie vorstehend geschildert. Eine
radiale Abdichtung wird über
den Radialdichtring 120 und den O-Ring 118 erzielt,
wenn der Kolbenstößel 70 tief
genug in die zentrale Bohrung 66 des zylindrischen Körpers 62 eintaucht.
In diesem Fall liegt auch der Axialdichtring 102 dichtend an
der Stirnfläche
des zylindrischen Körpers 62 an.In the 5 The embodiment variant of the first exemplary embodiment shown on the left works in the same way as described above. A radial seal is made via the radial sealing ring 120 and the O-ring 118 achieved when the piston rod 70 deep enough in the central hole 66 of the cylindrical body 62 dips. In this case there is also the axial sealing ring 102 sealing on the end face of the cylindrical body 62 on.
Die
mit Bezug auf 3 bis 5 erläuterten Varianten des ersten
Ausführungsbeispiels
der Erfindung haben allesamt den Effekt, dass in der Kolbenstellung
minimalen Kolbenhubs sowohl eine axiale Dichtwirkung über den
Axialdichtring 102 und dessen Verstärkungsring 104 als
auch eine radiale Dichtwirkung über
den Radialdichtring 120 bzw. 96 und den diesen
stützenden
O-Ring 94 bzw. 118 erreicht werden kann. Dadurch
kann nach Erreichen der Stellung minimalen Kolbenhubs ein weiteres
Absaugen bzw. Herauspressen von Hydraulikfluid aus dem Fluidraum 86 über die
zentrale Bohrung 66 verhindert werden. Es hat sich nämlich gezeigt,
dass dann, wenn der Unterdruck in dem Fluidraum 86 bezüglich des Gasraumes 84 betragsmäßig zu groß wird,
der Metallbalg 78 zerstört
werden kann. Dies ist durch die redundante Dichtungsanordnung gemäß der mit
Bezug auf 3 bis 7 geschilderten Ausführungsbeispielen
vermeidbar.The related to 3 to 5 Variants of the first exemplary embodiment of the invention all have the effect that, in the piston position, the minimum piston stroke has both an axial sealing effect via the axial sealing ring 102 and its reinforcement ring 104 as well as a radial sealing effect via the radial sealing ring 120 respectively. 96 and the O-ring that supports it 94 respectively. 118 can be achieved. As a result, after the position of the minimum piston stroke has been reached, a further suctioning or pressing out of hydraulic fluid from the fluid space can take place 86 over the central hole 66 be prevented. It has been shown that if the negative pressure in the fluid space 86 regarding the gas space 84 the metal bellows becomes too large 78 can be destroyed. This is due to the redundant sealing arrangement according to the reference 3 to 7 described embodiments avoidable.
8 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Druckspeichers 18a.
Zur Beschreibung dieses zweiten Ausführungsbeispieles werden für gleichartige
oder gleichwirkende Komponenten dieselben Bezugszeichen wie bei
der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels
gemäß 3 bis 7 verwendet, jedoch mit dem Buchstaben "a" nachgestellt. Zur Vermeidung von Wiederholungen
sollen lediglich die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß 3 bis 7 erläutert werden. 8th shows a second embodiment of a pressure accumulator according to the invention 18a , To describe this second exemplary embodiment, the same reference numerals are used for components of the same type or functions in the same way as in the description of the first exemplary embodiment 3 to 7 used but followed by the letter "a". In order to avoid repetitions, only the differences from the first exemplary embodiment according to FIG 3 to 7 are explained.
Ein
Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß 3 bis 7 liegt darin, dass der Gehäusedeckel 54 im
Längsschnitt
meanderförmig
ausgebildet ist, so dass er einerseits den zylindrischen Körper 62a und
andererseits gewichtsarm einen Ringraum bildet, in welchem der Metallbalg 78a über den Befestigungsring 80a an
dem Gehäuse 50a befestigt ist.
Wiederum ist der Kolbenstößel 70a in
einer zentralen Bohrung 66a in dem zentralen zylinderischen Körper 62a geführt. Im
Mündungsbereich
ist ein Dichtungselement 126a ausgebildet, welches in der
in 8 gezeigten Kolbenstellung
minimalen Kolbenhubs sowohl radiale Dichtungswirkung am Kolbenstößel 70a als
auch axiale Dichtungswirkung an der Kolbenunterseite 76a ausübt. Mit
dem Dichtungselement 26a kann eine redundante Dichtung
verhältnismäßig einfach
mit einem einzigen Bauteil realisiert werden. Wie 8 zu entnehmen ist, umfasst das Dichtungselement 126 eine
axial verlaufende Dichtlippe, die mit der Unterseite 76a des
Kolbens 68a in Anlage kommt, sowie einen parallel zum Kolbenstößel 70a in
dessen Verbindungsbereich zum Kolben 68a verlaufenden Radialdichtungsbereich.A difference from the first embodiment according to 3 to 7 is that the housing cover 54 is meandering in longitudinal section, so that on the one hand it has the cylindrical body 62a and on the other hand forms an annular space with little weight, in which the metal bellows 78a over the mounting ring 80a on the housing 50a is attached. Again, the plunger is 70a in a central hole 66a in the central cylindrical body 62a guided. There is a sealing element in the mouth area 126a trained which in the in 8th Piston position shown minimum piston stroke and both radial sealing effect on the piston rod 70a as well as axial sealing effect on the underside of the piston 76a exercises. With the sealing element 26a a redundant seal can be implemented relatively easily with a single component. How 8th can be seen, includes the sealing element 126 an axially extending sealing lip that with the bottom 76a of the piston 68a comes into contact, as well as one parallel to the piston tappet 70a in its connection area to the piston 68a radial sealing area.
Es
ist bezüglich 8 schließlich noch darauf hinzuweisen,
dass der die Stirnfläche 98a bildende
Axialbereich des Gehäusedeckels 54a einen
axialen Anschlag zur Definition der Kolbenstellung minimalen Kolbenhubs
darbietet.It's regarding 8th Finally, it should be noted that the face 98a forming axial area of the housing cover 54a provides an axial stop to define the piston position minimal piston stroke.
9 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Gasdruckspeichers 18b. Wiederum
sollen zur Beschreibung von gleichartigen oder gleichwirkenden Komponenten
dieselben Bezugszeichen verwendet werden, wie vorstehend bei der
Beschreibung der 3 bis 8, jedoch mit dem Buchstaben "b" nachgestellt. Zur Vermeidung von Wiederholungen
sollen lediglich die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 bis 8 erläutert
werden. 9 shows a third embodiment of the gas pressure accumulator according to the invention 18b , Again, the same reference numerals should be used to describe components of the same or similar function, as in the description of FIGS 3 to 8th , but followed by the letter "b". To avoid repetitions, only the differences from the exemplary embodiment according to FIG 3 to 8th are explained.
Das
Ausführungsbeispiel
gemäß 9 unterscheidet sich von
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3 bis 8 darin, dass der Kolbenstößel 70b sowohl
in seinem dem Kolben 68b nahen Bereich mit einem axialnutfreien
Kragen 110b als auch in seinem dem Kolben 68b fernen
Bereich mit einem axialnutfreien Kragen 130b ausgebildet
ist. Dies führt
dazu, dass in der Kolbenstellung minimalen Kolbenhubs, die in 9 mit Hmin bezeichnet
ist, gemäß vorstehender
Erläuterung
eine redundante Dichtung über den
Dichtring 102b sowie den Dichtring 96b vorliegt. In
einer Kolbenstellung maximalen Kolbenhubs, in 9 mit Hmax bezeichnet,
gelangt der Kragen 130b dichtend in Anlage mit dem Radialdichtring 96b,
so dass wiederum eine fluidische Verbindung der zentralen Bohrung 66b mit
dem Fluidraum 86b unterbunden werden kann. Dadurch kann
erreicht werden, dass auch in der Stellung maximalen Kolbenhubs kein
weiteres Hydraulikfluid mehr aus der zentralen Bohrung 66b in
den Fluidraum 86b gefördert
wird, so dass der Metallbalg 68b auch nicht aufgrund eines
zu hohen Drucks innerhalb des Fluidraums 86b zerstört werden
kann.The embodiment according to 9 differs from the exemplary embodiment according to 3 to 8th in that the piston rod 70b both in its the piston 68b near area with an axially groove-free collar 110b as well in its the piston 68b distant area with an axially groove-free collar 130b is trained. This results in minimal piston strokes in the piston position 9 is denoted by H min , as explained above, a redundant seal over the sealing ring 102b as well as the sealing ring 96b is present. In a piston position maximum piston stroke, in 9 labeled H max , the collar arrives 130b sealing in contact with the radial sealing ring 96b , so that in turn a fluid connection of the central bore 66b with the fluid space 86b can be prevented. It can thereby be achieved that even in the position of maximum piston stroke no further hydraulic fluid from the central bore 66b in the fluid space 86b is promoted so that the metal bellows 68b also not due to excessive pressure within the fluid space 86b can be destroyed.
10 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Druckspeichers 18d.
Wiederum sollen für
gleichartige oder gleichwirkende Komponente dieselben Bezugszeichen
verwendet werden, wie mit Bezug auf 3 bis 9, jedoch mit dem Buchstaben "c" nachgestellt. Zur Erläuterung des
dritten Ausführungsbeispiels
gemäß 10 soll wiederum lediglich
auf die Unterschiede zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen eingegangen werden. 10 shows a fourth embodiment of a pressure accumulator according to the invention 18d , Again, the same reference numerals are to be used for components of the same type or having the same effect as with reference to 3 to 9 , but followed by the letter "c". To explain the third embodiment according to 10 again, only the differences from the previous exemplary embodiments are to be discussed.
Das
Ausführungsbeispiel
gemäß 10 ist eine Weiterbildung
des Ausführungsbeispiels
gemäß 9. Um bei einer Kolbenstellung
maximalen Kolbenhubs entsprechend Hmax zusätzlich zu
der radialen Abdichtung am Kragen 130c über den Radialdichtring 96c auch
eine axiale Abdichtung gewährleisten
zu können,
ist an dem von dem Kolben 68c entfernten Ende des Kolbenstößels 70c ein
Axialdichtring 134c vorgesehen, der mit einer Sicherungsscheibe 136c und
einer Kopfschraube 138c an dem Kolbenstößel 70c befestigt
ist. Die zentrale Bohrung 66 ist unterhalb der Radialnut 92c mit
einer Schulter 140c versehen, an welcher der Axialdichtring 134c in der
Stellung maximalen Kolbenhubs entsprechend Hmax dichtend
zur Anlage kommt. In dieser Stellung steht ferner der Radialdichtring 96c in
Kontakt mit der axialen und freien Außenumfangsfläche des
Kragens 130c. Somit kann auch in der Kolbenstellung maximalen
Kolbenhubs entsprechend Hmax durch den Radialdichtring 96c und
den Axialdichtring 134c eine redundante Dichtung realisiert
werden.The embodiment according to 10 is a development of the embodiment according to 9 , In order to achieve a maximum piston stroke corresponding to H max with a piston position in addition to the radial seal on the collar 130c over the radial sealing ring 96c To be able to ensure an axial seal is on the piston 68c distal end of the piston rod 70c an axial sealing ring 134c provided the one with a lock washer 136c and a cap screw 138c on the piston tappet 70c is attached. The central hole 66 is below the radial groove 92c with one shoulder 140c on which the axial sealing ring 134c in the position of maximum piston stroke corresponding to H max . The radial sealing ring is also in this position 96c in contact with the axial and free outer peripheral surface of the collar 130c , This means that maximum piston strokes corresponding to H max can be achieved through the radial sealing ring even in the piston position 96c and the axial sealing ring 134c a redundant seal can be realized.
11 zeigt eine vierte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Druckspeichers,
welcher mit 18d bezeichnet ist. Wiederum sollen dieselben Bezugszeichen
wie bei der Beschreibung der vorangegangenen Ausführungsbeispiele
verwendet werden, jedoch mit dem Buchstaben "d" nachgestellt. Zur
Vermeidung von Wiederholungen sollen lediglich die Unterschiede
zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen
beschrieben werden. 11 shows a fourth embodiment of a pressure accumulator according to the invention, which with 18d is designated. Again, the same reference numerals are used as in the description of the preceding used embodiments are used, however, followed by the letter "d". To avoid repetitions, only the differences from the previous exemplary embodiments are to be described.
Das
Ausführungsbeispiel
gemäß 11 ist ähnlich dem Ausführungsbeispiel
gemäß 9 ausgebildet. Allerdings
weist dieses zusätzlich
ein Rückschlagventil 144d auf.
Das Rückschlagventil 144d ist mit
einem Ventilstößel 146d ausgebildet,
der an seinem dem Kolben 68d nahen Ende einen Kopf 148d aufweist
und an seinem von dem Kolben 68d entfernten Ende einen
Dichtkörper 150d aufweist.
Der Dichtkörper 150d ist
mit einer kegelstumpfförmigen
Spitze ausgebildet, die mit einem in einem Gehäuse 152d ausgebildeten
Ventilsitz 154d zusammenwirkt. Der Dichtkörper 150d wird über eine
Kegeldruckfeder 156d auf den Ventilsitz 154d zu
gespannt, wobei sich die Kegeldruckfeder 156d an ihrem
von dem Dichtkörper 150d entfernten
Ende an einem Sicherungsring 158d abstützt. 11 ist ferner zu entnehmen, wie der Anschlussfortsatz 64d in
das Gehäuse 152d eingesetzt
ist.The embodiment according to 11 is similar to the embodiment according to 9 educated. However, this also has a check valve 144d on. The check valve 144d is with a valve lifter 146d trained at its the piston 68d near the end of a head 148d has and on its by the piston 68d distal end a sealing body 150d having. The sealing body 150d is designed with a frustoconical tip, which with a in a housing 152d trained valve seat 154d interacts. The sealing body 150d is via a conical compression spring 156d on the valve seat 154d too tense, the conical compression spring 156d on her from the sealing body 150d distal end on a snap ring 158d supported. 11 can also be seen how the connection extension 64d in the housing 152d is used.
Der
Druckspeicher 18d entsprechend 11 funktioniert wie folgt. Bei der Kolbenstellung minimalen
Kolbenhubs arbeitet der Druckspeicher entsprechend der bisherigen
Beschreibung von 10,
d. h. die beiden Dichtungselemente 102d und 96d sorgen
für eine
redundante Abdichtung. Im Falle einer Kolbenstellung maximalen Kolbenhubs verlagert
sich der Kolben 68d zusammen mit dem Kolbenstößel 70d in 11 nach oben. Dabei verharrt
der Ventilstößel 146 so
lange in seiner in 11 gezeigten
Position, in welcher der Dichtkörper 150d an
dem Ventilsitz 154d anliegt, bis der Kopf 148d mit seiner
in 11 unten liegenden
Kante an einer Schulter 158d anschlägt, die von einem auf den Kolbenstößel 70d aufgeschraubten
Mitnahmeelement 160d gebildet wird. Sobald der Kopf 148d auf
der Schulter 158d anliegt und sich der Kolben 68d weiter nach
oben bewegt, wird der Ventilstößel 146d bei dieser
Bewegung mitgenommen und hebt dabei entgegen der Federkraft der
Kegeldruckfeder 156d den Dichtkörper 150d von dem
Dichtsitz 154d ab. Dadurch entsteht eine hydraulische Verbindung
zwischen der zentralen Bohrung 66d und einem Abflusskanal 162d.
Der Abflusskanal 162d ist mit dem Fluidspeicher 12d gekoppelt.The accumulator 18d corresponding 11 works like this. With the piston position at the minimum piston stroke, the pressure accumulator operates in accordance with the previous description of 10 , ie the two sealing elements 102d and 96d ensure a redundant seal. In the event of a piston position of maximum piston stroke, the piston moves 68d together with the piston tappet 70d in 11 up. The valve lifter remains there 146 so long in its in 11 shown position, in which the sealing body 150d on the valve seat 154d rests until the head 148d with its in 11 lower edge on one shoulder 158d strikes by one on the piston rod 70d screwed driving element 160d is formed. As soon as the head 148d on the shoulder 158d rests and the piston 68d The valve tappet moves further upwards 146d carried along during this movement and lifts against the spring force of the conical compression spring 156d the sealing body 150d from the sealing seat 154d from. This creates a hydraulic connection between the central hole 66d and a drainage channel 162d , The drainage canal 162d is with the fluid reservoir 12d coupled.
11 ist zu entnehmen, dass
dann, wenn die Pumpe 14d angetrieben durch den Motor 16d den
Druckspeicher 18d übermäßig stark
lädt, so
dass dieser sich in seine Kolbenstellung maximalen Kolbenhubs bewegt,
das Rückschlagventil 144d geöffnet wird.
Dadurch strömt über die
Pumpe 14d weiter zu dem Druckspeicher 18d gefördertes
Hydraulikfluid unmittelbar wieder durch das Rückschlagventil 144d in
den Fluidspeicher 12d aus. Somit kann ein Überlasten
des Druckspeichers 18d aufgrund eines zu hohen Drucks innerhalb
des Fluidraums 86d unterbunden werden, was insbesondere
den Metallbalg 78d schont. 11 it can be seen that when the pump 14d powered by the engine 16d the accumulator 18d loads excessively so that it moves into its piston position maximum piston stroke, the check valve 144d is opened. This causes the pump to flow 14d on to the accumulator 18d Pumped hydraulic fluid immediately back through the check valve 144d into the fluid reservoir 12d out. This can overload the accumulator 18d due to excessive pressure within the fluid space 86d be prevented, especially the metal bellows 78d spares.
Vorstehend
wurden verschiedene Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben, welche in nicht beschränkender
Weise Möglichkeiten
darstellen, wie ein Druckspeicher Fahrzeugbremssystem ausgestaltet
werden kann, so dass dieser in verschiedenen Betriebssituationen
eine zuverlässige Dichtwirkung
bietet und gegen eine Überbelastung geschützt ist.above
were different embodiments
described the invention, which in non-limiting
Wise ways
represent how a pressure accumulator vehicle brake system is designed
can be used in different operating situations
a reliable sealing effect
offers and is protected against overload.