DE10343488A1 - Hydraulic system with equalizing reservoir - Google Patents

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Abstract

Hydrauliksystem (1), aufweisend ein Gehäuse (G) und einen Ausgleichsspeicher (AS), dadurch gekennzeichnet, dass DOLLAR A - der Ausgleichsspeicher (AS) eine elastische Hülse (M) und ein Speichervolumen (V) aufweist, DOLLAR A - die elastische Hülse (M) das Gehäuse (2) unter Einschließung des Speichervolumens (V) umspannt, DOLLAR A - das Speichervolumen (V) durch die elastische Hülse (M) nach außen abgedichtet ist, DOLLAR A - das Speichervolumen (V) hydraulisch mit einem Innenraum des Hydrauliksystems (1) verbunden ist, DOLLAR A - eine Dehnung der elastischen Hülse (M) durch hydraulischen Druck auf ihre dem Gehäuse (G) zugewandte Fläche zu einer Vergrößerung des Speichervolumens (V) führt, mittels derer ein Überschussvolumen eines Fluids aus dem Innenraum des Hydrauliksystems (1) aufnehmbar ist.Hydraulic system (1), comprising a housing (G) and a balance memory (AS), characterized in that DOLLAR A - the balance memory (AS) has an elastic sleeve (M) and a storage volume (V), DOLLAR A - the elastic sleeve (M) enclosing the housing (2) enclosing the storage volume (V), DOLLAR A - the storage volume (V) through the elastic sleeve (M) is sealed to the outside, DOLLAR A - the storage volume (V) hydraulically with an interior of the Hydraulic system (1) is connected, DOLLAR A - an elongation of the elastic sleeve (M) by hydraulic pressure on the housing (G) facing surface to an increase in the storage volume (V), by means of which an excess volume of a fluid from the interior of the Hydraulic system (1) is receivable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem mit einem Ausgleichsspeicher.The The invention relates to a hydraulic system with a balance memory.

Mechanische Toleranzen, temperaturbedingte und druckbedingte Längenänderungen, Alterungseffekte eines insbesondere in einem Fluidventil eingesetzten PMA (Piezoelektrischer Multilayer Aktor), nachfolgend "Piezoaktor" genannt, wirken sich unmittelbar auf den Öffnungshub eines mit dem Piezoaktor verbundenen Fluidventils und damit auf dessen Dosiermenge aus. Herkömmliche Methoden zur Kompensation der temperaturbedingten Längenänderung des Piezoaktors anhand geeigneter Werkstoffkombinationen werfen aber schwerwiegende Stabilitäts- und Herstellungsprobleme auf.mechanical Tolerances, temperature-related and pressure-related changes in length, Aging effects of a particular used in a fluid valve PMA (Piezoelectric Multilayer Actuator), hereinafter referred to as "piezoelectric actuator" act directly on the opening stroke a connected to the piezoelectric actuator fluid valve and thus on its dosage from. conventional Methods for compensation of the temperature-induced change in length throw of the piezoelectric actuator based on suitable material combinations but serious stability and manufacturing problems on.

Das durch den inversen piezoelektrischen Effekt bei Hochleistungskeramiken erreichbare Elongationsverhältnis des Piezoaktors aufgrund des Anlegens einer maximal für den Dauerbetrieb zulässigen Feldstärke von ca. 2KV/mm, beträgt nur 1,2-1,4 μm Elongation je 1 mm Länge des Piezoaktors. Bei einer typischen Baulänge des Piezoaktors von ca. 40 mm und einem Piezo-Schichtabtand von 80 μm bei 160 V angelegter Spannung führt der inverse piezoelektrische Effekt zu einer Elongation von maximal 56 μm. Liegt also zwischen dem Piezoaktor und dem Gehäuse in dem der Piezoaktor eingebaut ist auch nur eine minimale relative Abweichung im effektiven Temperaturdehnungskoeffizienten von ca. 1·10–6 1/K über die Länge des Piezoaktors von 40 mm vor, so führt dies im automobiltechnisch relevanten Temperaturbereich –40°C bis 140°C zu einer Abweichung der für den Ventilbetrieb relevanten Referenzflächen von –2,4 μm bis zu +4,8 μm oder in Summe zu 7,2 μm und bezogen auf die Elongation des Piezoaktors zu einer Abweichungsbandbreite von bis zu 13%.The achievable by the inverse piezoelectric effect in high-performance ceramics elongation ratio of the piezoelectric actuator due to the application of a maximum permissible for continuous operation field strength of about 2KV / mm, is only 1.2-1.4 microns elongation per 1 mm length of the piezoelectric actuator. With a typical length of the piezoelectric actuator of about 40 mm and a piezo-Schichtabtand of 80 microns at 160 V applied voltage leads the inverse piezoelectric effect to a elongation of 56 microns maximum. If, therefore, there is only a minimum relative deviation in the effective coefficient of thermal expansion of approx. 1 · 10 -6 1 / K over the length of the piezoelectric actuator of 40 mm between the piezoelectric actuator and the housing, then this leads to relevant automotive technology Temperature range -40 ° C to 140 ° C to a deviation of the relevant for the valve operation reference surfaces from -2.4 microns to +4.8 microns or in total to 7.2 microns and related to the elongation of the piezoelectric actuator to a deviation bandwidth of up to 13%.

Dadurch entstehen Probleme folgender Art:

  • – die komplexe Fertigung des Piezoaktors in derartig engen Toleranzen wie oben beschrieben, dass seine thermische Dehnung in einem hinreichend engen Toleranzfeld bleibt, ist praktisch nicht realisierbar
  • – als Bauteil mit Domänenstruktur und Hysterese hängt der Temperaturdehnungskoeffizient stark vom Polarisationszustand und der mechanischen und elektrischen Belastungsvorgeschichte des Piezoaktors ab. Die Temperaturabhängigkeit der Länge des Piezoaktors ist nichtlinear. Der Temperaturdehnungskoeffizient kann bei demselben Piezoaktor Werte im Bereich von –5·10–6 1/K bis zu +7·10–6 1/K annehmen.
This causes problems of the following kind:
  • - The complex production of the piezoelectric actuator in such close tolerances as described above that its thermal expansion remains in a sufficiently narrow tolerance field, is practically not feasible
  • - As a component with domain structure and hysteresis, the coefficient of thermal expansion strongly depends on the polarization state and the mechanical and electrical history of the piezoelectric actuator. The temperature dependence of the length of the piezoelectric actuator is non-linear. The coefficient of thermal expansion can assume values in the range of -5 · 10 -6 1 / K up to + 7 · 10 -6 1 / K for the same piezoactuator.

Aus DE 19940055 C1 ist eine Dosiervorrichtung bekannt, welche sowohl einen Längenausgleich als auch eine steife Kraftübertragung gewährleisten kann. Der langsame Längenausgleich erfolgt durch einen lang anhaltenden Überdruck in einer Hydraulikkammer (Temperaturdehnung) welche zwischen einem an einem Piezoaktor verbundenen Kolben und einem festen Gehäuseteil liegt. Der Überdruck führt zu einem hydraulischen Ausgleich über eine Passung welche von der Hydraulikkammer zu einem um den Piezoaktor herum gebildeten Aktorraum führt.Out DE 19940055 C1 is a metering device is known which can ensure both a length compensation and a rigid power transmission. The slow length compensation is achieved by a long-lasting overpressure in a hydraulic chamber (thermal expansion) which lies between a connected to a piezoelectric actuator piston and a fixed housing part. The overpressure leads to a hydraulic compensation via a fit which leads from the hydraulic chamber to an actuator space formed around the piezoactuator.

Es liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung anzugeben, welches/welche bei möglichst kleinem Platzbedarf einen thermischen Volumenausgleich gewährleistet.It The present invention is based on the object of a method and / or to provide a device which / which if possible small space requirement ensures a thermal volume compensation.

Die Aufgabe wird durch eine Verwendung einer elastischen Hülse und durch ein Hydrauliksystem gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst.The Task is by using an elastic sleeve and by a hydraulic system according to the respective independent Claims solved.

Bei der Verwendung einer elastischen Hülse zum Reduzieren eines hydraulischen Druckanstiegs in einem mindestens ein Gehäuse aufweisenden Hydrauliksystem

  • – umspannt die Hülse das Gehäuse unter Einschließung eines nach Außen abgedichteten Speichervolumens, wobei – das Speichervolumen hydraulisch mit einem Innenraum des Hydrauliksystems verbunden ist – ein hydraulischer Druckanstieg im Hydrauliksystem auf der dem Gehäuse zugewandten Fläche der elastischen Hülse zur Dehnung der elastischen Hülse und zur Vergrößerung des Speichervolumens führt und dadurch der Druckanstieg reduziert wird.
When using an elastic sleeve for reducing a hydraulic pressure increase in a hydraulic system having at least one housing
  • - The sleeve spans the housing enclosing an externally sealed storage volume, wherein - the storage volume is hydraulically connected to an interior of the hydraulic system - a hydraulic pressure increase in the hydraulic system on the housing-facing surface of the elastic sleeve for stretching the elastic sleeve and to increase the Storage volume leads and thereby the pressure increase is reduced.

Außerdem wird ein Hydrauliksystem vorgeschlagen, das ein Gehäuse und ein Ausgleichsspeicher aufweist, bei dem

  • – der Ausgleichsspeicher eine elastische Hülse und ein Speichervolumen aufweist
  • – die elastische Hülse das Gehäuse unter Einschließung des Speichervolumens umspannt
  • – das Speichervolumen nach Außen abgedichtet ist
  • – das Speichervolumen hydraulisch mit einem Innenraum des Hydrauliksystems verbunden ist
  • – ein hydraulischer Druckanstieg im Hydrauliksystem (1) auf der dem Gehäuse zugewandten Fläche der elastischen Hülse (M) zur Dehnung der elastischen Hülse (M) und zur Vergrößerung des Speichervolumens (V) führt und dadurch der Druckanstieg reduzierbar ist.
In addition, a hydraulic system is proposed, which has a housing and a balance memory, in which
  • - The balance memory has an elastic sleeve and a storage volume
  • - The elastic sleeve spans the housing enclosing the storage volume
  • - The storage volume is sealed to the outside
  • - The storage volume is hydraulically connected to an interior of the hydraulic system
  • A hydraulic pressure increase in the hydraulic system ( 1 ) on the housing-facing surface of the elastic sleeve (M) for stretching the elastic sleeve (M) and for increasing the storage volume (V) leads and thereby the pressure increase is reducible.

Das Reduzieren des Druckanstiegs ist dabei auch als Abfangen des bei einem Druckanstieg vorkommenden Überschussvolumens des sich im Hydrauliksystem befindlichen Fluids zu verstehen. Bei der Herstellung des Hydrauliksystems wird die Hülse über das Gehäuse geschoben und an ihren Rändern mit dem Gehäuse unter Einschließung eines Speichervolumens nach Außen abdichtend verschweißt.The reduction of the pressure increase is also as interception of occurring in a pressure increase excess volume of the in Hy drauliksystem fluid to understand. In the manufacture of the hydraulic system, the sleeve is pushed over the housing and sealingly welded at its edges to the housing while enclosing a storage volume to the outside.

Es ergibt sich der Vorteil, dass mittels der elastischen Hülse ein thermischer Ausgleich des sich im Hydrauliksystem befindlichen Fluids bei den in Dosiervorrichtungen typischer weise vorliegenden eingeschränkten Raumbedingungen gewährleistet wird.It there is the advantage that by means of the elastic sleeve a thermal compensation of the fluid in the hydraulic system in the case of metering devices typically present limited space conditions guaranteed becomes.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Hydrauliksystem zusammen mit der elastischen Hülse als eigenständige und modulare Einheit, also beispielsweise unabhängig von den übrigen Komponenten einer Dosiervorrichtung, hergestellt und getestet werden kann.One Another advantage is that the hydraulic system together with the elastic sleeve as independent and modular unit, so for example independent of the other components a metering device, can be manufactured and tested.

Die Erfindung wird anhand den folgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.The Invention will be explained in more detail with reference to the following embodiments.

Dabei zeigtthere shows

1 bis 3 Unterschiedliche Positionen eines Hydrauliksystems mit elastischer Hülse in einer Dosiervorrichtung 1 to 3 Different positions of a hydraulic system with elastic sleeve in a metering device

4 Hydrauliksystem als hydraulisches Kompensationselement mit einer Hydraulikkammer 4 Hydraulic system as a hydraulic compensation element with a hydraulic chamber

5 Hydrauliksystem als hydraulisches Kompensationselement mit zwei Hydraulikkammern 5 Hydraulic system as a hydraulic compensation element with two hydraulic chambers

Lage des Hydrauliksystems in einer DosiervorrichtungLocation of the hydraulic system in a metering device

1 zeigt ein Hydrauliksystem 1 das ein Gehäuse G aufweist, dessen Innenraum je nach gewünschter Funktion zunächst unterschiedlich ausgestaltet sein kann und auf unterschiedlicher Weise mit weiteren Komponenten eines Injektors zusammenwirken kann. In diesem Sinne kann das Gehäuse G als Black Box betrachtet werden. 1 shows a hydraulic system 1 which has a housing G, the interior of which may initially be designed differently depending on the desired function and may interact in different ways with other components of an injector. In this sense, the housing G can be considered as a black box.

Zunächst wird zwischen einem Innenraum des Hydrauliksystems 1 und dem Innenraum des Gehäuses G nach folgender Art unterschieden: Der Innenraum des Gehäuses G ist der Raum, welcher von den Wänden des Gehäuses G umschlossen wird. Der Innenraum des Hydrauliksystems 1 dagegen ist der Raum welcher sowohl den Innenraum des Gehäuses G als auch den Raum umschließt, der zwischen dem Gehäuse und einer weiteren Abdichtung des Hydrauliksystems nach Außen, beispielsweise der elastischen Hülse M, liegt.First, between an interior of the hydraulic system 1 and the interior of the housing G in the following manner: The interior of the housing G is the space which is enclosed by the walls of the housing G. The interior of the hydraulic system 1 By contrast, the space which encloses both the interior of the housing G and the space which lies between the housing and a further seal of the hydraulic system to the outside, for example, the elastic sleeve M.

Das Hydrauliksystem 1 sitzt nach 1 zwischen einem festen Lager B und einem Aktor A, vorzugsweise einem Piezoaktor, welcher sich nach den Richtungen des dargestellten Pfeils ausdehnt. Es sollte beim Einbau des Hydrauliksystems in einem Injektor oder in einer Dosiervorrichtung darauf geachtet werden, dass die elastische Hülse M genügend Platz hat, um sich auszudehnen. Aus diesem Grund wird bevorzugt, dass das Gehäuse G an seinen Stirnseiten mit dem festen Lager B verbunden ist (siehe dazu auch 2 und 3), und nicht an seiner Mantelfläche. Das Verbindungsstück VB, vorzugsweise eine Endkappe welche auf dem Piezoaktor montiert ist, sitzt zwischen dem Hydrauliksystem 1 und dem Piezoaktor A und bewegt sich mit dem Piezoaktor und ist fest mit ihm verbunden. Unterhalb des Piezoaktors A wäre in einer Dosiervorrichtung, beispielsweise in einem Injektor, typischerweise ein Ventil (nicht gezeigt) angeordnet, welches vom Piezoaktor A geöffnet werden würde um ein Kraftstoff in eine Brennkammer zu leiten.The hydraulic system 1 sit down 1 between a fixed bearing B and an actuator A, preferably a piezoactuator, which expands in the directions of the arrow shown. Care should be taken when installing the hydraulic system in an injector or in a metering device that the elastic sleeve M has enough space to expand. For this reason, it is preferred that the housing G is connected at its end faces with the fixed bearing B (see also 2 and 3 ), and not on its lateral surface. The connecting piece VB, preferably an end cap which is mounted on the piezoelectric actuator, sits between the hydraulic system 1 and the piezo actuator A and moves with the piezoelectric actuator and is firmly connected to it. Below the piezoelectric actuator A, a valve (not shown) would typically be arranged in a metering device, for example in an injector, which would be opened by the piezoactuator A in order to conduct a fuel into a combustion chamber.

Das Hydrauliksystem 1 weist eine hydraulische Funktion auf, welche sich auf verschiedene Komponenten einer Dosiervorrichtung auswirken kann. Diese ist vorzugsweise eine hydraulische Kompensationsfunktion. Eine hydraulische Kompensationsfunktion besteht darin, dass eine Kraftübertragung durch das Hydrauliksystem 1 gedämpft wird. Das Hydrauliksystem kann außerdem eine Hubübertragungsfunktion, gegebenenfalls mit einem verstärkten Hubweg, bewirken. Es ist besonders günstig wenn das Hydrauliksystem 1 sowohl eine Kompensation als auch eine Kraftübertragung zwischen den Komponenten einer Dosiervorrichtung gewährleistet.The hydraulic system 1 has a hydraulic function, which may affect various components of a metering device. This is preferably a hydraulic compensation function. A hydraulic compensation function is that a power transmission through the hydraulic system 1 is dampened. The hydraulic system may also provide a stroke transfer function, optionally with an increased stroke. It is especially cheap if the hydraulic system 1 ensures both a compensation and a power transmission between the components of a metering device.

Das Hydrauliksystem 1 ist derart ausgebildet, dass ein Ausgleichsspeicher AS an der Außenseite des Gehäuses G bereitgestellt ist und das Gehäuse umspannt. Der Ausgleichsspeicher AS weist eine elastische Hülse M und ein darunter eingeschlossenes Speichervolumen V auf. Das Speichervolumen V ist also zwischen der Außenseite des Gehäuses G und der elastischen Hülse M ausgebildet und mit dem Innenraum des Gehäuses fluidisch verbunden. Ein hydraulischer Druckanstieg im Hydrauliksystem, beispielsweise aufgrund einer erhöhten Temperatur, auf der dem Gehäuse zugewandten Fläche der elastischen Hülse M führt zur Dehnung der elastischen Hülse und zur Vergrößerung des Speichervolumens V sodass dadurch der Druckanstieg im Hydrauliksystem reduziert werden kann. Der Druckanstieg wird also sozusagen abgefangen bzw. kompensiert. Die elastische Hülse M ist an ihren Rändern an den Punkten AP mit der Außenseite des Gehäuses G verschweißt und weist Metall- und/oder Kunststoffanteile auf. Die Größe bzw. Konzentration der jeweiligen Anteile ist auf die gewünschte Elastizität der elastischen Hülse abgestimmt.The hydraulic system 1 is formed such that a balance memory AS is provided on the outside of the housing G and spans the housing. The balance memory AS has an elastic sleeve M and an enclosed storage volume V below. The storage volume V is thus formed between the outside of the housing G and the elastic sleeve M and fluidly connected to the interior of the housing. A hydraulic pressure increase in the hydraulic system, for example due to an elevated temperature, on the surface of the elastic sleeve M facing the housing leads to expansion of the elastic sleeve and to increase the storage volume V, thereby reducing the pressure increase in the hydraulic system. The increase in pressure is thus intercepted or compensated, so to speak. The elastic sleeve M is welded at its edges at the points AP with the outside of the housing G and has metal and / or plastic components. The size or concentration of the respective components is matched to the desired elasticity of the elastic sleeve.

Der Ausgleichsspeicher AS dient insbesondere der Kompensation der thermischen Ausdehnung des sich im Hydrauliksystem 1 eingeschlossenen und/oder im Innenraum des Gehäuses befindlichen Hydraulikfluids und ist im Hinblick auf einen möglichst großen Arbeitstemperaturbereich des Hydrauliksystems, wie zum Beispiel wenn es in einem Injektor eingebaut ist, besonders vorteilhaft.The compensation memory AS is used in particular to compensate for the thermal expansion of the hydraulic system 1 turned the castle NEN and / or located in the interior of the housing hydraulic fluid and is particularly advantageous in terms of the largest possible operating temperature range of the hydraulic system, such as when it is installed in an injector.

Der Ausgleichspeicher AS und die elastische Hülse M stellen eigenständige Funktionselemente dar, welche sich für alle Arten rotationssymmetrisch aufgebauter hydraulischer Kraft- und Wegübertrager oder Kompensationselemente eignet und zwar unabhängig davon, wie sie im einzelnen aufgebaut sind.Of the Compensation memory AS and the elastic sleeve M represent independent functional elements, which are for all types of rotationally symmetrical hydraulic power and Wegübertrager or Compensation elements and regardless of how they are in detail are constructed.

Das Hydrauliksystem 1 bildet vorzugsweise ein abgeschlossenes System, sodass es fluidisch nach Außen, also beispielsweise von den weiteren hydraulischen Komponenten einer Dosiervor richtung, wie beispielsweise Zu- und Rückläufe, getrennt ist. Das Hydrauliksystem 1 kann als selbständige Einheit in die Dosiervorrichtung eingebaut werden.The hydraulic system 1 preferably forms a closed system, so that it is fluidly to the outside, so for example, from the other hydraulic components of a Dosiervor direction, such as feed and returns, separated. The hydraulic system 1 can be installed as a separate unit in the dosing device.

Es wird bevorzugt, dass das Hydrauliksystem 1 eine Innenstruktur aufweist, die eine zentrale Kabeldurchführung für elektrische Anschlüsse K erlaubt, sodass der Piezoaktor A elektrisch angesteuert werden kann ohne dass die elektrischen Anschlüsse außerhalb des Hydrauliksystems, des Piezoaktors oder des Verbindungsstücks vorbeigeführt werden müssen. Diese Konstruktion ist im Hinblick auf strenge Raumbedingungen besonders vorteilhaft und schützt die elektrischen Anschlüsse vor äußeren Einflüssen.It is preferred that the hydraulic system 1 an internal structure that allows a central cable gland for electrical connections K, so that the piezoelectric actuator A can be electrically controlled without the electrical connections outside the hydraulic system, the piezoelectric actuator or the connector must be passed. This construction is particularly advantageous in view of severe room conditions and protects the electrical connections from external influences.

Das Hydrauliksystem wird optimal in einem Injektor verwendet.The Hydraulic system is optimally used in an injector.

1a zeigt wie das Hydrauliksystem 1 in einer Dosiervorrichtung D eingebaut ist. Die Dosiervorrichtung D besteht aus einer Aktuatoreinheit A, welche einen Piezoaktor P, eine Rohrfeder C, und zwei Endkappen E1 und E2 aufweist. Der Piezoaktor ist vorzugsweise mittels der an ihren beiden Enden mit den Endkappen E1, E2 verbundene Rohrfeder druckvorgespannt. Die Endkappen E1, E2 sind vorzugsweise jeweils mit dem Kolben 3 des hydraulischen Kompensationselements und mit einer Ventilnadel VN einer Ventileinheit B verbunden. Der Kolben 3 des hydraulischen Kompensationselements ist vorzugsweise an seiner Stirnseiten S1 mit einem Rückstellmechanismus, beispielsweise mit einer Feder F1, und an seiner zweiten Stirnseite mit der einen Endkappe E1 der Aktuatoreinheit verbunden. Das Gehäuse 2 des hydraulischen Kompensationselements ist mit einem festen Lager L verbunden und ist somit relativ zur Aktuatoreinheit nicht beweglich. Genauer: das Gehäuse 2 ist mit einer Innenwand Dinn des Gehäuses der Dosiervorrichtung D, vorzugsweise mittels Schweißnähten SN, verbunden. Eine vom Piezoaktor ausgehende Kraft wird auf den Kolben 3 der Stirnseite S2 angelegt, an der das Speichervolumen 8 direkt an die Scheibe 3a des Kolbens angrenzt. Die Kraft vom Kolben 3 wird über das Fluid der Hydraulikkammer 9 auf das Gehäuse 2 übertragen, sodass das hydraulische Kompensationselement steif ist. Somit drückt das Element E2 steif auf die Ventilnadel VN der Ventileinheit B damit ein Dichtelement bzw. ein Ventil geöffnet werden kann. Bei langsamen Dehnungen des Piezoaktors, wie nachfolgend genauer beschreiben, ist der Kolben relativ zum Gehäuse aber kraftlos verschieblich. Mittels des Rückstellmechanismus F kann der Kolben aber wieder in eine mittige Position gedrückt werden. Es ist auch möglich, dass die Endkappe E1 mit dem Gehäuse 2 auf Stirnseite S2 und der Kolben 3 mit dem Gehäuse der Dosiervorrichtung fest verbunden ist. In diesem Falle würde die Feder F1 mit der Stirnseite S1 des Gehäuses verbunden sein. 1a shows how the hydraulic system 1 is installed in a metering device D. The metering device D consists of an actuator unit A, which has a piezoelectric actuator P, a tube spring C, and two end caps E1 and E2. The piezoelectric actuator is preferably pressure-biased by means of the tube spring connected at its two ends to the end caps E1, E2. The end caps E1, E2 are preferably each with the piston 3 of the hydraulic compensation element and connected to a valve needle VN of a valve unit B. The piston 3 the hydraulic compensating element is preferably connected at its end faces S1 with a return mechanism, for example with a spring F1, and at its second end face with the one end cap E1 of the actuator unit. The housing 2 the hydraulic compensation element is connected to a fixed bearing L and thus is not movable relative to the actuator unit. More precisely: the case 2 is connected to an inner wall D inn of the housing of the metering device D, preferably by means of welds SN. A force exerted by the piezoelectric actuator is applied to the piston 3 the front side S2 created at the storage volume 8th directly to the disc 3a of the piston adjoins. The force of the piston 3 is via the fluid of the hydraulic chamber 9 on the case 2 transferred, so that the hydraulic compensation element is stiff. Thus, the element E2 presses stiffly on the valve needle VN of the valve unit B so that a sealing element or a valve can be opened. At slow expansions of the piezoelectric actuator, as described in more detail below, the piston is displaceable relative to the housing but powerless. By means of the return mechanism F, the piston can be pressed again in a central position. It is also possible that the end cap E1 with the housing 2 on face S2 and the piston 3 is firmly connected to the housing of the metering device. In this case, the spring F1 would be connected to the end face S1 of the housing.

Es wird bevorzugt, dass ein Rückstellmechanismus in der Form eine Anschlags welcher als Ventilsitz- oder Teller VS ausgeführt ist, in der Ventileinheit bereitgestellt ist. In diesem Falle könnte die Ventilnadel VN nicht über die Ebene des Ventilsitzes VS hochgezogen werden, sodass dadurch der Kolben gezwungen wird, immer wieder in eine mittige Position relative zum Gehäuse zurückzukehren.It it is preferred that a return mechanism in the form of a stop which as a valve seat or plate VS accomplished is provided in the valve unit. In this case, the Valve needle VN not over the plane of the valve seat VS are pulled up, thereby causing the piston is forced, again and again in a central position relative to the housing to return.

Die vorzugsweise weiche Feder F2 ist ebenfalls ein Rückstellmechanismus, dessen Nettokraftwirkung dazu führt, dass der Kolben 3 wieder in eine mittige Position nach einer oder mehreren Krafteinwirkungen gezogen wird.The preferably soft spring F2 is also a return mechanism, the net force of which causes the piston 3 is pulled back into a central position after one or more forces.

Um für die Ausdehnung der elastischen Hülse M des Ausgleichsspeichers AS zwischen dem Gehäuse 2 des hydraulischen Kompensationselements und der Innenwand Dinn der Dosiervorrichtung D genügend Raum bereitstellen zu können wird bevorzugt, dass das Gehäuse 2 des hydraulischen Kompensationselements mittels Abstandhalter AH mit der Innenwand Dinn der Dosiervorrichtung mechanisch verbunden ist.In order for the expansion of the elastic sleeve M of the balance memory AS between the housing 2 the hydraulic compensation element and the inner wall D inn of the metering device D to be able to provide sufficient space is preferred that the housing 2 of the hydraulic compensation element by means of spacers AH with the inner wall D inn of the metering device is mechanically connected.

2 zeigt wie das Gehäuse G des Hydrauliksystems 1 in einer alternativen Position direkt mit dem Piezoaktor A verbun den ist, sodass das Gehäuse mit der Expansion des Piezoaktors bewegt wird. Das Hubelement X, vorzugsweise ein im Hydrauliksystem aufgenommener Kolben, überträgt den vom Aktor ausgehenden Hub steif bzw. ist bei einer Kraftbeaufschlagung steif und verschiebt sich relativ zum Gehäuse G nicht. Der Kolben ist vorzugsweise mit einem axial verschieblichen Schaltelement, beispielsweise eine Ventilnadel (hier nicht gezeigt – siehe dazu 1a), verbunden, welche wiederum ein Ventil öffnen oder schließend kann. 2 shows how the housing G of the hydraulic system 1 in an alternative position verbun directly to the piezoelectric actuator A is, so that the housing is moved with the expansion of the piezoelectric actuator. The lifting element X, preferably a piston accommodated in the hydraulic system, transmits the stroke emanating from the actuator rigidly or is stiff in the event of a force application and does not shift relative to the housing G. The piston is preferably with an axially displaceable switching element, such as a valve needle (not shown here - see 1a ), which in turn can open or close a valve.

3 zeigt wie das Hydrauliksystem 1 zwischen einem festen Lager B und einem Piezoaktor A positioniert ist. In dieser Position ist es nicht mehr möglich, dass sich das Gehäuse G des Hydrauliksystems 1 bewegt. Stattdessen gibt das Hubelement X, wie zum Beispiel ein Kolben, im Innenraum des Hydrauliksystems 1 nach, indem er mit dem Piezoaktor A verbunden ist, nicht aber mit dem festen Lager B. In dieser Figur ist auch sichtbar, wie der elastischen Hülse M genügend Platz zwischen dem Gehäuse G und dem festen Lager gegeben wird, um ihre Ausdehnung zu gewährleisten. 3 shows how the hydraulic system 1 Zvi a fixed bearing B and a piezoelectric actuator A is positioned. In this position, it is no longer possible that the housing G of the hydraulic system 1 emotional. Instead, the lifting element X, such as a piston, in the interior of the hydraulic system 1 in that it is connected to the piezoelectric actuator A, but not to the fixed bearing B. In this figure it is also visible how the elastic sleeve M is given sufficient space between the housing G and the fixed bearing to ensure its expansion.

Bevorzugte Merkmale des Hydrauliksystemspreferred Features of the hydraulic system

4 zeigt den Innenraum eines bevorzugten Hydrauliksystems 1, welches als hydraulisches Kompensationselement 1' realisiert ist. Das hydraulische Kompensationselement 1' ist, mit der Ausnahme von Bohrungen 11, 11a und 11b, rotationssymmetrisch aufgebaut und weist den bereits beschriebenen Ausgleichsspeicher AS auf. Das hydraulische Kompensationselement 1' weist ein hohl-zylinderförmiges Gehäuse 2 (zuvor allgemein mit G bezeichnet), einen Kolben 3, im Sinne einer auf das Kompensationselement angelegten Kraft vordere und hintere elastische Membrane 4, 5, Speichervolumina 8, 10 und eine Hydraulikkammer 9 sowie die Befüllbohrung 11 mit einem dazugehörigen Verschlusselement 12 auf. Durch die offenen Stirnseiten des Gehäuses 2 ragen die Endbereiche des Kolbens 3 vorzugsweise heraus. Die Hydraulikkammer 9 und die Speichervolumina 8, 10 sind mit einem Hydraulikfluid auswählbarer Viskosität gefüllt. 4 shows the interior of a preferred hydraulic system 1 , which serves as a hydraulic compensation element 1' is realized. The hydraulic compensation element 1' is, with the exception of drilling 11 . 11a and 11b , constructed rotationally symmetrical and has the already described compensation memory AS. The hydraulic compensation element 1' has a hollow-cylindrical housing 2 (previously generally designated G), a piston 3 , in the sense of a force applied to the compensation element front and rear elastic membrane 4 . 5 , Storage volumes 8th . 10 and a hydraulic chamber 9 as well as the filling hole 11 with an associated closure element 12 on. Through the open front sides of the housing 2 protrude the end portions of the piston 3 preferably out. The hydraulic chamber 9 and the storage volumes 8th . 10 are filled with a hydraulic fluid of selectable viscosity.

Die Speichervolumina 8, 10 sind durch den Raum zwischen den elastischen Membranen 4, 5, dem Gehäuse 2 und dem Kolben 3 definiert. Sie werden mittels der am Kolben 3 und am Gehäuse 2 durch Anschweißpunkte 4a, 5a dichtend befestigter elastische Membranen 4, 5 hermetisch dicht gegen die Umgebung bzw. nach Außen abgeschlossen.The storage volumes 8th . 10 are through the space between the elastic membranes 4 . 5 , the housing 2 and the piston 3 Are defined. They are made by means of the piston 3 and on the case 2 by welding points 4a . 5a sealingly attached elastic membranes 4 . 5 hermetically sealed against the environment or to the outside.

Das hydraulische Kompensationselement 1' ist wie beim Hydrauliksystem 1 nach den 1 bis 3 als hydraulisch abgeschlossenes System zu betrachten, sodass der befüllbare Raum zwischen Kolben 3, Gehäuse 2 und den elastischen Membranen 4, 5 auch als abgeschlossenes System zu verstehen ist. Insbesondere dichtet die elastische Hülse M zusammen mit den Membranen 4 und 5 den Innenraum des Kompensationselements 1' nach Außen ab. Die Speichervolumina 8 oder 10 sind fluidisch mit dem Speichervolumen V verbunden.The hydraulic compensation element 1' is like the hydraulic system 1 after the 1 to 3 as a hydraulically sealed system, so that the fillable space between pistons 3 , Casing 2 and the elastic membranes 4 . 5 is also to be understood as a closed system. In particular, the elastic sleeve M seals together with the membranes 4 and 5 the interior of the compensation element 1' to the outside. The storage volumes 8th or 10 are fluidly connected to the storage volume V.

Vorteilhafterweise unterstützt die elastische Hülse M den von den Membranen 4 und 5 erreichbaren thermischen Ausgleich des hydraulischen Kompensationselement 1', insbesondere in Fällen, wo die Membranen 4, 5 mit einem Bi-Metall-Effekt, thermischen Ausdehnungskoeffizienten und Elastizitäten nicht ausreichen um das erhöhte Fluidvolumen des Innenraums des Kompensationselements 1' bei erhöhter Temperatur abzufangen.Advantageously, the elastic sleeve M supports that of the membranes 4 and 5 achievable thermal compensation of the hydraulic compensation element 1' especially in cases where the membranes 4 . 5 with a bi-metal effect, thermal expansion coefficients and elasticities are not sufficient for the increased fluid volume of the interior of the compensation element 1' intercept at elevated temperature.

Die elastische Hülse M weist auch noch den weiteren Vorteil auf, dass der temperaturbedingte Druckanstieg im hydraulischen Kompensationselement hinreichend klein bleibt und damit auch die druckinduzierten mechanischen Materialspannungen in den Membranen 4, 5 in werkstoffverträglichen Grenzen bleiben.The elastic sleeve M also has the further advantage that the temperature-induced pressure increase in the hydraulic compensation element remains sufficiently small and thus also the pressure-induced mechanical material stresses in the membranes 4 . 5 stay within tolerable limits.

Zwischen dem Gehäuse 2 und dem Kolben 3 sind Spielpassungen 6, 7, Speichervolumina 8, 10 und eine Hydraulikkammer 9 ausgebildet. Ergänzend kann die Summe dieser Räume als Innenraum des hydraulischen Kompensationselements bezeichnet werden. Die Hydraulikkammer 9 ist zwischen einer axial druckwirksamen Kreisringfläche 3a' des Kolbens 3 und einer gegenüber liegenden axial druckwirksamen Kreisringfläche 2a' ausgebildet. Sie ist an jeder Seite jeweils mit einer Spielpassung 6, 7 verbunden.Between the case 2 and the piston 3 are game fits 6 . 7 , Storage volumes 8th . 10 and a hydraulic chamber 9 educated. In addition, the sum of these spaces can be referred to as the interior of the hydraulic compensation element. The hydraulic chamber 9 is between an axially effective annular surface 3a ' of the piston 3 and an opposing axially effective annular surface 2a ' educated. It is on each side with a clearance fit 6 . 7 connected.

Der Innenraum des Gehäuses 2 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass er unterschiedliche Durchmesser aufweist, sodass beim stets eingeführten Kolben 3 im Gehäuse eine Spielpassung 6 und eine Spielpassung 7 mit jeweils unterschiedlichen Entfernungen von der Längsachse des Gehäuses bereitgestellt sind, wobei es auch mehrere Spielpassungen mit identischen Entfernungen von der Achse geben kann. Der Kolben 3 ist im Gehäuse 2 reibungsarm axial verschieblich eingepasst. Der Bereich 3a vergrößerten Durchmessers des Kolbens 3, der im entsprechend vergrößerten Durchmesser aufweisenden Innenraums des Gehäuses 2 eingepasst ist, kann auch als Scheibe 3a vergrößerten Durchmessers verstanden werden. Der Bereich des Gehäuses 2, der einen kleineren Innendurchmesser aufweist, kann als Engpass 2a für den Kolben 3 verstanden werden.The interior of the housing 2 is preferably formed such that it has different diameters, so that when always introduced piston 3 in the housing a clearance fit 6 and a clearance fit 7 are provided with different distances from the longitudinal axis of the housing, wherein there may also be several game fits with identical distances from the axis. The piston 3 is in the case 2 friction-fitted axially displaceable. The area 3a enlarged diameter of the piston 3 , in the correspondingly enlarged diameter interior of the housing 2 is fitted, can also as a disc 3a enlarged diameter. The area of the housing 2 , which has a smaller inner diameter, can be considered a bottleneck 2a for the piston 3 be understood.

Die Spielpassungen 6, 7 bewirken eine erhebliche Fluiddrosselung eines Fluids zwischen der Hydraulikkammer 9 und den Speichervolumina 8 und 10.The game fits 6 . 7 cause significant fluid throttling of a fluid between the hydraulic chamber 9 and the storage volumes 8th and 10 ,

Die Funktion des hydraulischen Kompensationselements 1' basiert darauf, dass durch die Hydraulikkammer 9 und den stark drosselnden Spielpassungen 6, 7 kurzzeitig sehr hohe Kräfte übertragen werden können und die Hydraulikkammer 9 ein einem Festkörper vergleichbare Steifigkeit aufweist, während bei langsamen Relativbewegungen zwischen Kolben und Gehäuse, beispielsweise durch die thermische Dehnung des Aktors, der Kolben 3 gegenüber dem Gehäuse 2 innerhalb gewisser Grenzen, wie beispielsweise der Höhe der Hydraulikkammer 9, praktisch kräftefrei (Steifigkeit 0) verschiebbar ist. Das hydraulische Kompensationselement 1' ist zum Einsatz in kurzzeitig arbei tenden Schaltventilen oder auch periodisch arbeitenden Schaltventilen einsetzbar, wobei vorzugsweise die Phase der Kraftübertragung im Vergleich zur Entleerte der Hydraulikkammer kurz ist.The function of the hydraulic compensation element 1' based on that through the hydraulic chamber 9 and the strong throttling game adjustments 6 . 7 briefly very high forces can be transmitted and the hydraulic chamber 9 a stiffness comparable to a solid, while at slow relative movements between the piston and the housing, for example, by the thermal expansion of the actuator, the piston 3 opposite the housing 2 within certain limits, such as the height of the hydraulic chamber 9 , virtually free of forces (stiffness 0) displaceable is. The hydraulic compensation element 1' is for use in short-term working shift valves or periodically operating switching valves used, preferably the phase of the power transmission in comparison to the emptied hydraulic chamber is short.

Es wird bevorzugt, dass das allgemein in 1 vorgestellte Hydrauliksystem 1 kurzzeitig einwirkende Kräfte steif überträgt, beispielsweise mittels einer Konstruktion gemäß dem hydraulischen Kompensationselement 1', eine langsame Relativbewegung abfängt und einen Druckanstieg im Hydrauliksystem, beispielsweise durch erhöhte Temperatur, reduziert.It is preferred that this is generally in 1 featured hydraulic system 1 briefly acting forces stiffly transmits, for example by means of a construction according to the hydraulic compensation element 1' , intercepts a slow relative movement and reduces a pressure increase in the hydraulic system, for example due to increased temperature.

Dabei sollte das Reduzieren eines durch Temperaturerhöhung induzierten Druckanstiegs im Hydrauliksystem durch die Dehnung der elastischen Hülse M nicht mit dem Abfangen der langsamen Relativbewegung zwischen Kolben und Gehäuse durch den erwärmten Piezoaktor verwechselt werden.there should reduce a pressure increase induced by temperature increase in the hydraulic system by the stretching of the elastic sleeve M not with the interception of the slow relative movement between the piston and casing through the heated Piezoelectric actuator are confused.

Das Hydrauliksystem wird vorzugsweise derart verwendet, dass das Hydrauliksystem an einer Stirnseite an eine Ventilnadel und an der anderen Stirnseite an einem Aktor verbunden ist und sowohl die langsame thermische Dehnung des Aktors abfängt als auch eine vom Aktor (A) ausgehenden Kraft steif an die Ventilnadel überträgt.The Hydraulic system is preferably used such that the hydraulic system on one end face to a valve needle and on the other end face connected to an actuator and both the slow thermal Elongation of the actuator intercepts as well as a force exerted by the actuator (A) stiffly transfers to the valve needle.

Bei einem hydraulischen Kompensationselement der vorgestellten Art muss eine reibungsarme Bewegung des Kolbens 3 relativ zum Gehäuse 2 des hydraulischen Kompensationselements gewährleistet sein, da ansonsten seine angestrebte Ausgleichsfunktion nicht oder nur eingeschränkt gegeben wäre. Hierzu sind die Passungsmasse und Toleranzen von Kolben und Gehäuse so zu wählen, dass ein positives Spiel vorhanden ist. Für eine reibungs- und ruckarme Bewegung zwischen Kolben und Gehäuse ist zusätzlich eine hinreichende Oberflächengüte der Außenseite des Kolbens und/oder der Innenwand des Gehäuses, insbesondere eine geringe Oberflächenrauhigkeit, wie sie beispielsweise durch Schleifen hergestellt werden kann, und um Verkippungen zu vermeiden, eine ausreichende Führungslänge, vorteilhaft. Eine Einhaltung der Passungsmasse von Kolben und Zylinder wird derart sichergestellt, dass es nicht nur im Montagezustand sondern auch im stationären und instationären Betrieb des hydraulischen Kompensationselements zu keinem Klemmen oder reibungsbehafteten Gleiten (Stick-Slip) des Kolbens im Gehäuse, beispielsweise durch eine stärkere thermische Ausdehnung des Kolbens in Bezug auf das Gehäuse oder eine stärkere thermische Kontraktion des Gehäuses in Bezug auf den Kolben, kommen kann. Insbesondere im Instationärbetrieb und bei hohen Betriebsfrequenzen entstehen aufgrund der hohen und sich zeitlich stark ändernden Wärmefreisetzung des Piezoaktors bei gleichzeitiger Kühlung durch den Kraftstoff radiale Temperaturgradienten, die zu einer unterschiedlichen thermischen Ausdehnung von Kolben und Zylinder und bei nicht sachgerechter Auslegung zu Klemmungen führen können. Dieses kann durch folgende Maßnahmen verhindert werden:

  • a.) der Kolben und das Gehäuse bestehen aus dem gleichen Material oder Materialien mit dem gleichen Temperaturdehnungskoeffizienten. Zur Vermeidung von Klemmungen ist ein hinreichend großes Spaltmaß zwischen Kolben und Zylinder im Bereich von 10 bis 50 μm in Verbindung mit einem Fluid höherer Grundviskosität im Bereich 100 bis 1000 Centistokes bei ausreichender Führungslänge des Kolbens im Gehäuse zur Vermeidung von Verkippungen, zu wählen.
  • b.) Erwärmt sich der Kolben z.B, stärker als das Gehäuse aufgrund eines angeschlossenen Antriebselementes wie z.B. aufgrund des Piezoaktors (hierbei entsteht ein nicht zu vernachlässigender radialer Temperaturgradient), so wird für den Kolben 3 ein Material mit kleinerer thermischer Dehnung gewählt, wodurch der Kolben nicht in den engen Spielpassungen 13g zu klemmen beginnt.
  • c.) Kann man davon ausgehen, dass sich der Kolben 13b, das Hydraulikfluid und das Gehäuse 13a immer auf nahezu gleicher Temperatur befinden, so kann der Temperatureinfluss auf die Spaltströmung zwischen den Spielpassungen 13g im durch einen Aktor belasteten Zustand des Hydrauliksystems in weiten Bereichen kompensiert werden, wenn der Kolben eine geeignet gewählte höhere thermische Dehnung als das Gehäuse aufweist. Die Erklärung besteht darin, dass die Viskosität des Hydraulikfluids gemäß einem Exponentialgesetz mit der Temperatur abnimmt und der Volumenstrom des Hydraulikfluiden entlang der Spielpassungen entsprechend exponentiell zunimmt. Der Volumenstrom ist dabei proportional zur 3. Potenz der Breite der Spielpassungen, welches auch als Passmaß bezeichnet werden kann. Das Passmaß nimmt mit der Temperatur linear ab und somit sind die Temperatureffekte auf das Passmaß und auf die Viskosität gegenläufig.
In a hydraulic compensation element of the type presented, a low-friction movement of the piston 3 relative to the housing 2 be ensured of the hydraulic compensation element, otherwise its desired compensation function would not or only partially be given. For this purpose, the fit mass and tolerances of piston and housing are to be chosen so that a positive clearance is available. For a smooth and low-jerk movement between the piston and the housing is in addition a sufficient surface quality of the outside of the piston and / or the inner wall of the housing, in particular a low surface roughness, as can be prepared for example by grinding, and to avoid tilting sufficient Guide length, advantageous. Compliance with the fitting mass of the piston and cylinder is ensured such that it not only in the assembled state but also in stationary and transient operation of the hydraulic compensation element to no jamming or friction sliding (stick-slip) of the piston in the housing, for example by a stronger thermal expansion of the piston with respect to the housing or a greater thermal contraction of the housing with respect to the piston, may occur. In particular, in unsteady operation and at high operating frequencies arise due to the high and time-varying heat release of the piezoelectric actuator with simultaneous cooling by the fuel radial temperature gradients that can lead to a different thermal expansion of the piston and cylinder and inappropriate design to clamps. This can be prevented by the following measures:
  • a.) The piston and the housing are made of the same material or materials with the same coefficient of thermal expansion. In order to avoid jamming, a sufficiently large clearance between piston and cylinder in the range of 10 to 50 microns in conjunction with a fluid of higher intrinsic viscosity in the range 100 to 1000 centistokes with sufficient guide length of the piston in the housing to prevent tilting to choose.
  • b.) If, for example, the piston heats up, more than the housing due to a connected drive element, such as due to the piezoactuator (a non-negligible radial temperature gradient is generated), then the piston will become 3 a material chosen with lower thermal expansion, which prevents the piston in the tight clearance fits 13g begins to pinch.
  • c.) One can assume that the piston 13b , the hydraulic fluid and the housing 13a always at almost the same temperature, so the temperature influence on the gap flow between the game fits 13g be compensated in the loaded by an actuator state of the hydraulic system in wide ranges when the piston has a suitably chosen higher thermal expansion than the housing. The explanation is that the viscosity of the hydraulic fluid decreases with temperature according to an exponential law, and the volume flow of the hydraulic fluid along the clearance fits increases exponentially. The volume flow is proportional to the 3rd power of the width of the game fits, which can also be referred to as a pass. The fit dimension decreases linearly with the temperature and thus the temperature effects on the fit dimension and on the viscosity are in opposite directions.

5 zeigt ein Hydrauliksystem in der Form eines hydraulischen Kompensationselements 1'', welcher zwei Hydraulikkammern 9 und 20 aufweist, mit dem Ausgleichsspeicher AS versehen ist. Das Gehäuse 2' ist im Vergleich zum Gehäuse 2 der 4 um einen Teil 18 erweitert um die zweite Hydraulikkammer 20 unterbringen zu können. Der erweiterte Teil 18 kann als feste Hülse 18 betrachtet werden, welche bei der Herstellung über das in 4 gezeigte Gehäuse 2 geschoben und anschließend angeschweißt wird. Die Außenkontur des Kolbens 3 ist dabei an die Innenwand dieser Hülse 18 angepasst, sodass eine zusätzliche Spielpassung 19 zwischen dem Kolben und dem Gehäuse gebildet wird. 5 shows a hydraulic system in the form of a hydraulic compensation element 1'' , which two hydraulic chambers 9 and 20 has, is provided with the balance memory AS. The housing 2 ' is compared to the housing 2 of the 4 a part 18 extended by the second hydraulic chamber 20 to be able to accommodate. The extended part 18 can as a solid sleeve 18 be considered, which in the manufacture of the in 4 shown housing 2 pushed and then welded. The outer contour of the piston 3 is doing to the inner wall of this sleeve 18 adjusted, so an additional clearance 19 Zvi is formed by the piston and the housing.

Die Hülse 18, der Kolben 3 und das Gehäuse 2 begrenzen eine zweite untere Hydraulikkammer 20, welche zwischen der axial druckwirksamen Fläche 2a'' der Hülse und der einen axial druckwirksamen Fläche 3a'' des Kolbens ausgebildet ist. Das Gehäuse 2 und die Hülse 18 sind fluiddicht und mechanisch steif beispielsweise mit einer Schweißnaht 21 miteinander verbunden, und können als eine Einheit betrachtet werden. Das obere Ende der oberen engen Spielpassung 6 mündet in den oberen Speichervolumen 10, der nach wie vor mit Hilfe einer fle xiblen aber druckfesten oberen Membrane 4 nach Außen abgedichtet ist. Die untere Membrane 5 ist dagegen an ihrem Innendurchmesser am unteren Ende des Kolbens 3 und an ihrem Außendurchmesser an der Hülse 18 hermetisch dichtend befestigt. Über drei enge Spielpassungen 6, 7, 19 sind die Hydraulikkammern 9, 20 fluidisch stark gedrosselt mit den Speichervolumina 8, 10 verbunden.The sleeve 18 , The piston 3 and the case 2 limit a second lower hydraulic chamber 20 , which between the axially pressure-effective surface 2a ' the sleeve and an axially effective surface 3a '' of the piston is formed. The housing 2 and the sleeve 18 are fluid-tight and mechanically stiff, for example, with a weld 21 connected together, and can be considered as a single entity. The upper end of the upper tight clearance 6 flows into the upper storage volume 10 Still with the help of a flexible but pressure-resistant upper diaphragm 4 sealed to the outside. The lower membrane 5 is on the other hand at its inner diameter at the lower end of the piston 3 and at its outer diameter on the sleeve 18 hermetically sealed. About three tight game matches 6 . 7 . 19 are the hydraulic chambers 9 . 20 fluidly throttled strongly with the storage volumes 8th . 10 connected.

Der Aufbau mit zwei Hydraulikkammern führt vorteilhafterweise zu einer Verdoppelung der hydraulischen Steifigkeit des einfach wirkenden Kompensationselements nach 4.The construction with two hydraulic chambers advantageously leads to a doubling of the hydraulic rigidity of the single-acting compensation element 4 ,

Dieses Ausführungsbeispiel zeigt auch den Einsatz von Ventilen 15, sogenannte Flappervalves. Sowohl das Gehäuse 2 als auch der Hydraulikkolben 3 sind mit Bohrungen 16, 14, 14a und 14b versehen. Bei einer Kraftbeaufschlagung des hydraulischen Kompensationselements in Richtung des Pfeils schließen sich die Flappervalves 15, sodass das Hydraulikfluid nur über die Spielpassungen 19 und 7 fließen kann und somit eine hohe Steifigkeit des hydraulischen Kompensationselements erreicht wird. Bei einer Zugkraft in die dem Pfeil entgegensetzte Richtung öffnen sich dagegen die Flappervalves 15 sodass das Hydraulikfluid schneller in die Speichervolumina 8, 10 und V zurückfließen und somit die Gleichgewichtslage des hydraulischen Kompensationselements 1'' schneller hergestellt werden kann.This embodiment also shows the use of valves 15 , so-called flappervalves. Both the case 2 as well as the hydraulic piston 3 are with holes 16 . 14 . 14a and 14b Mistake. Upon application of force to the hydraulic compensating element in the direction of the arrow, the flapper valves close 15 so that the hydraulic fluid only through the lashings 19 and 7 can flow and thus a high rigidity of the hydraulic compensation element is achieved. On the other hand, with a pulling force in the direction opposite to the arrow, the flapper valves open 15 so that the hydraulic fluid is faster in the storage volumes 8th . 10 and V flow back and thus the equilibrium position of the hydraulic compensation element 1'' can be made faster.

Selbstverständlich ist es auch möglich, dass entweder das Gehäuse 2' oder der Kolben 3 mit axialen Bohrungen versehen werden. Durch eine geeignete Auswahl der Anzahl und der Position der Bohrungen kann die Rücklaufgeschwindigkeit des Hydraulikfluids bei einer Zugkraft eingestellt werden.Of course it is also possible that either the housing 2 ' or the piston 3 be provided with axial bores. By a suitable selection of the number and the position of the holes, the return speed of the hydraulic fluid can be adjusted at a tensile force.

Eine weitere Bohrung (nicht dargestellt) kann die Hydraulikkammer 9 mit dem Speichervolumen V des Ausgleichsspeichers AS verbinden, wobei die Bohrung in diesem Fall eine geeignete Richtungsänderung aufweisen müsste, beispielsweise um etwa 90°, um die Hydraulikkammer 9 mit dem Speichervolumen V zu verbinden. Alternativ ist eine T-förmige Ausbildung sämtlicher der hier vorgestellten Bohrungen möglich, sodass durch die Bohrungen mindestens zwei Speichervolumina, beispielsweise 8 und V, mit einer Hydraulikkammer 9 oder 20 verbinden. Es wird auch hier bevorzugt, dass die Bohrungen wie bereits beschrieben mit Flappervalves zusammenwirken.Another bore (not shown) may be the hydraulic chamber 9 connect with the storage volume V of the balance memory AS, wherein the bore would have to have a suitable change in direction in this case, for example by about 90 ° to the hydraulic chamber 9 with the storage volume V to connect. Alternatively, a T-shaped design of all of the holes presented here is possible, so that at least two storage volumes, for example 8 and V, with a hydraulic chamber through the holes 9 or 20 connect. It is also preferred here that the bores interact with flapper valves, as already described.

Das durch die Zusammenarbeit des Ausgleichsspeichers AS mit den Membranen 4, 5 erreichbare gesamte Speichervolumen sowohl im einfach wirkenden hydraulischen Kompensationselement nach 4 als in einem bidirektional wirkenden hydraulischen Kompensationselement gemäß einer Weiterbildung nach 5 ermöglicht ein für Piezoantriebe mehr als hinreichender Kompensationsweg von ± 100 μm.This through the cooperation of the accumulator AS with the membranes 4 . 5 achievable total storage volume both in the single-acting hydraulic compensation element 4 as in a bidirectionally acting hydraulic compensation element according to a development according to 5 allows a more than adequate compensation path of ± 100 μm for piezo drives.

Die Flappervalves 15 und Bohrungen 14 und 16 können mit deren beschriebenen Funktionen natürlich in analoger Weise für das einfach wirkende hydraulische Kompensationselement nach 4 verwendet werden.The flapper valves 15 and drilling 14 and 16 With their described functions, of course, in an analogous manner for the single-acting hydraulic compensation element after 4 be used.

Wird das hydraulische Kompensationselement ohne Flappervalves 15 und Bohrung 14 und 16 (mit der Ausnahme der Befüllbohrung) hergestellt, so würde es bidirektional wirken. Bei einer solchen Konstruktion kann das hydraulische Kompensationselement vorteilhafterweise von beiden Stirnseiten her mit Kraft beaufschlagt werden.If the hydraulic compensation element without Flappervalves 15 and bore 14 and 16 (with the exception of the filling bore), it would be bidirectional. With such a construction, the hydraulic compensation element can advantageously be acted upon from both end faces with force.

Herstellung des mit dem Ausgleichsspeicher AS versehen Hydrauliksystems 1 Production of the hydraulic system provided with the compensating accumulator AS 1

Bei der Herstellung eines mit dem Ausgleichsspeicher AS versehen Hydrauliksystems 1 wird die elastische Hülse M mit geeigneter Wandstärke 6, Länge 1 und geeignetem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, beispielsweise α1 = 16·10–6K–1 eng anliegend über das Gehäuse G geschoben und an seinen Endbe reichen mit dem Gehäuse G, welcher beispielsweise einen Ausdehnungskoeffizienten von α2 aufweist, verschweißt.In the manufacture of a hydraulic system provided with the compensating accumulator AS 1 is the elastic sleeve M with a suitable wall thickness 6, length 1 and a suitable coefficient of thermal expansion, for example, α 1 = 16 × 10 -6 K -1 pushed close fitting over the housing G and at its Endbe rich with the housing G, which, for example, a coefficient of expansion of α 2 , welded.

Es wird für einen optimalen thermischen Ausgleich bevorzugt dass die Ausdehnungskoeffizienten jeweils der elastischen Hülse M und des Gehäuses G ein Verhältnis von α1 > α2 aufweisen.It is preferred for optimum thermal compensation that the expansion coefficients of each of the elastic sleeve M and the housing G have a ratio of α 1 > α 2 .

Es wird bevorzugt, dass das Hydrauliksystem 1 trocken, d.h. ohne Einschluss eines Hydraulikfluids und bei Raumtemperatur bis auf die Montage der Hülse M aufgebaut wird.It is preferred that the hydraulic system 1 dry, ie without the inclusion of a hydraulic fluid and at room temperature to the assembly of the sleeve M is constructed.

Anschließend wird die elastische Hülse M und das vormontierte Hydrauliksystem auf die niedrigste für das Hydrauliksystem vorgesehene Betriebstemperatur gebracht, übereinandergeschoben und verschweißt.Subsequently, will the elastic sleeve M and the pre-assembled hydraulic system to the lowest for the hydraulic system provided operating temperature, pushed together and welded.

Wo das Hydrauliksystem 1 ein hydraulisches Kompensationselement 1' oder 1'' jeweils nach den 4 und 5 ist, wird es mittels einer geeigneten Vorrichtung über die Befüllbohrung 11 evakuiert und anschließend mit entgastem Hydraulikfluid blasenfrei unter einem vorgegebenen Druck befüllt und die Befüllbohrung 11 mit einem Dichtelement 12 hermetisch dichtend verschlossen. Dieser Vorgang kann bei jeder Temperatur oberhalb der minimalen Betriebstemperatur erfolgen, solange nur das Hydraulikfluid und das hydraulische Kompensationselement die gleiche Temperatur aufweisen.Where the hydraulic system 1 a hydraulic compensation element 1' or 1'' each after the 4 and 5 is, it is by means of a suitable device on the filling hole 11 evacuated and then filled with degassed hydraulic fluid bubble-free under a predetermined pressure and the filling hole 11 with a sealing element 12 hermetically sealed. This process can be carried out at any temperature above the minimum operating temperature, as long as only the hydraulic fluid and the hydraulic compensation element have the same temperature.

Der tatsächliche Fluiddruck im Hydrauliksystem 1 kann überwacht werden, wenn vor der Befüllung eine Kalibrierkurve aufgezeichnet wurde: beispielsweise kann die Änderung des Durchmessers der elastischen Hülse M auf einer definierten Höhe des Gehäuses G als Funktion eines Gasdruckes, der an der Öffnung der Befüllbohrung nach Außen angelegt wird, aufgezeichnet werden, wobei die Temperatur konstant gehalten wird. Alternativ kann die Auswölbung der Membranen 4, 5 an einer bestimmten Stelle als Funktion des Druckes als Kalibrierkurve aufgezeichnet werden. Nach erfolgter Befüllung und Verschluss der Befüllbohrung 11 kann der tatsächlich herrschende Druck durch eine entsprechende Auslenkungsmessung bestimmt werden. Dieses Verfahren eignet sich zur Befüllprozessentwicklung, um Fluiddrücke genau einstellen zu können.The actual fluid pressure in the hydraulic system 1 can be monitored if a calibration curve has been recorded before filling: for example, the change in diameter of the elastic sleeve M can be recorded at a defined height of the housing G as a function of a gas pressure applied to the opening of the filling bore to the outside the temperature is kept constant. Alternatively, the bulge of the membranes 4 . 5 be recorded at a particular location as a function of pressure as a calibration curve. After filling and closing the filling hole 11 the actual pressure can be determined by a corresponding deflection measurement. This method is suitable for filling process development to accurately adjust fluid pressures.

Der Innendruck des Hydrauliksystems 1 kann mit Hilfe der Einpresstiefe eines Verschlusselementes 12 innerhalb eines kleinen Druckintervalls feinjustiert werden. Der Einpressvorgang des Verschlusselementes läuft in zwei Phasen ab:

  • a) Das Verschlusselement 12 wird in die Befüllbohrung 11 eingeführt, wobei bis in eine geometriebedingte Tiefe t der Befüllbohrung ein Fluidaustausch vom Innenraum des Hydrauliksystems nach Außen möglich ist.
  • b) Bei einer Einpressung über t hinaus ist kein Fluidaustausch mehr möglich, sodass der Innendruck im Hydrauliksystem bei weiterem Einpressen des Verschlusselements 12 steigt.
The internal pressure of the hydraulic system 1 can with the help of the Einpresstiefe a closure element 12 be finely adjusted within a small pressure interval. The pressing-in process of the closure element takes place in two phases:
  • a) The closure element 12 gets into the filling hole 11 introduced, wherein up to a geometry-related depth t of the filling bore a fluid exchange from the interior of the hydraulic system to the outside is possible.
  • b) At an injection beyond t, no fluid exchange is possible, so that the internal pressure in the hydraulic system with further pressing of the closure element 12 increases.

Anhand der Einpresstiefe bei gleichzeitiger Auslenkungsmessung kann also der Innendruck sehr genau gemessen werden.Based the offset with simultaneous deflection measurement can thus the internal pressure can be measured very accurately.

Der Durchmesser der elastischen Hülse M ist typischerweise durch Forderungen beispielsweise an die mechanische Steifigkeit der Hydraulikkammer 9 und die Wandstärke des Gehäuses 2 festgelegt. Das Befüllvolumen wird vorzugsweise möglichst klein gehalten, wird aber durch den nötigen Kompensationsweg (Mindesthöhe der Hydraulikkammer 9; Mindesthöhe unter den Membranen 4, 5) begrenzt.The diameter of the elastic sleeve M is typically by demands, for example, on the mechanical stiffness of the hydraulic chamber 9 and the wall thickness of the housing 2 established. The filling volume is preferably kept as small as possible, but by the necessary compensation path (minimum height of the hydraulic chamber 9 ; Minimum height under the membranes 4 . 5 ) limited.

Die elastische Hülse M und dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient wird genau auf den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Gehäuses G, auf das Befüllvolumen und die thermische Volumenausdehnung des Hydraulikfluids abgestimmt, so dass über den gesamten Arbeitstemperaturbereich der im Hydraulikfluid herrschende Druck in engen Grenzen konstant gehalten wird.The elastic sleeve M and its thermal expansion coefficient is exactly on the thermal Expansion coefficients of the housing G, on the filling volume and the thermal volume expansion of the hydraulic fluid is tuned so that over the entire working temperature range prevailing in the hydraulic fluid Pressure is kept constant within narrow limits.

6 zeigt wie das in 5 vorgestellte hydraulische Kompensationselement 1'' mit einem kleinstmöglichen Querschnitt realisiert ist. Das hydraulische Kompensationselement ist dabei bidirektional, da es keine Bohrungen 14, 16 oder 14b mit den entsprechenden Flappervalves 15 aufweist. Das Gehäuse 2 ist um einen Gehäuseteil 18b erweitert, welcher fest am ursprünglichen Gehäuse 2 angeschweißt wird ohne dass im Gegensatz zur Hülse 18 gemäß der 5 diese Erweiterung zu einem insgesamt vergrößerten Querschnitt des erweiterten Gehäuses führt. Die Hülse 18b kann wie bei der Hülse 18 für denselben Zweck Bohrungen aufweisen und mit Flappervalves 15 versehen werden. Um einen minimalen Querschnitt der gesamten Vorrichtung zu erreichen wird bevorzugt, die Anschweißstellen 21a versenkt oder zumindest an der Oberfläche des Gehäuses glatt auszuführen. In der Herstellung kann dies anhand eines Überschleifens der Schweißstellen erreicht werden. Wenn wie hier vorgestellt das Gehäuse 2 mit einer ununterbrochenen, glatten Mantelfläche bereitgestellt wird, kann die elastische Hülse M vorteilhafterweise problemlos über das Gehäuse geschoben und der Ausgleichsspeicher AS hergestellt werden. 6 shows like that in 5 presented hydraulic compensation element 1'' realized with a smallest possible cross-section. The hydraulic compensation element is bidirectional, since there are no holes 14 . 16 or 14b with the corresponding flappervalves 15 having. The housing 2 is a housing part 18b extended, which firmly on the original housing 2 is welded without that in contrast to the sleeve 18 according to the 5 this extension results in an overall enlarged cross-section of the expanded housing. The sleeve 18b can be like the sleeve 18 have holes for the same purpose and with flappervalves 15 be provided. In order to achieve a minimum cross-section of the entire device, it is preferred to weld 21a sunk or at least smooth on the surface of the housing. In the manufacturing this can be achieved by grinding the welds. If as presented here the case 2 is provided with a continuous, smooth lateral surface, the elastic sleeve M can advantageously easily pushed over the housing and the balance memory AS are produced.

Claims (18)

Verwendung einer elastischen Hülse (M) zur Reduzierung eines hydraulischen Druckanstiegs in einem mindestens ein Gehäuse aufweisenden Hydrauliksystem (1), bei der – die elastische Hülse das Gehäuse (G) unter Einschließung eines nach Außen abgedichteten Speichervolumens (V) umspannt, – das Speichervolumen (V) hydraulisch mit einem Innenraum des Hydrauliksystems (1) verbunden ist – ein hydraulischer Druckanstieg im Hydrauliksystem auf der dem Gehäuse zugewandten Fläche der elastischen Hülse zur Dehnung der elastischen Hülse und zur Vergrößerung des Speichervolumens führt und dadurch der Druckanstieg reduziert wird.Use of an elastic sleeve (M) for reducing a hydraulic pressure increase in a hydraulic system having at least one housing ( 1 ), in which - the elastic sleeve encloses the housing (G) enclosing an externally sealed storage volume (V), - the storage volume (V) hydraulically with an interior of the hydraulic system ( 1 ) - a hydraulic pressure increase in the hydraulic system on the housing-facing surface of the elastic sleeve for elongation of the elastic sleeve and to increase the storage volume leads and thereby the pressure increase is reduced. Verwendung nach Anspruch 1, bei der das Material der elastischen Hülse (M) durch einen Ausdehnungskoeffizienten gekennzeichnet ist, welcher sich von dem des Gehäuses (G) unterscheidet.Use according to claim 1, wherein the material the elastic sleeve (M) is characterized by an expansion coefficient, which itself from that of the housing (G) is different. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der die elastische Hülse (M) Metall- und/oder Kunststoffanteile aufweist.Use according to one of claims 1 or 2, wherein the elastic Sleeve (M) Has metal and / or plastic shares. Hydrauliksystem (1) aufweisend ein Gehäuse (G) und einen Ausgleichsspeicher (AS), dadurch gekennzeichnet, dass – der Ausgleichsspeicher (AS) eine elastische Hülse (M) und ein Speichervolumen (V) aufweist, – die elastische Hülse (M) das Gehäuse (2) unter Einschließung des Speichervolumens (V) umspannt, – das Speichervolumen (V) hydraulisch mit einem Innenraum des Hydrauliksystems (1) verbunden ist, – ein hydraulischer Druckanstieg im Hydrauliksystem (1) auf der dem Gehäuse zugewandten Fläche der elastischen Hülse (M) zur Dehnung der elastischen Hülse (M) und zur Vergrö ßerung des Speichervolumens (V) führt und dadurch der Druckanstieg reduzierbar ist.Hydraulic system ( 1 ) comprising a housing (G) and a balance memory (AS), characterized in that - the balance memory (AS) has an elastic sleeve (M) and a storage volume (V), - the elastic sleeve (M) the housing (A) 2 ) enclosing the storage volume (V), - the storage volume (V) hydraulically with an interior of the hydraulic system ( 1 ), - a hydraulic pressure increase in the hydraulic system ( 1 ) on the housing-facing surface of the elastic sleeve (M) for stretching the elastic sleeve (M) and for magnification magnification of the storage volume (V) leads and thereby the pressure increase is reducible. Hydrauliksystem nach Anspruch 4, aufweisend: – einen im Gehäuse (G,2) verschieblich eingeführten Kolben (3), – mindestens eine Hydraulikkammer (9), – Spielpassungen (6, 7), welche zwischen dem Kolben und dem Gehäuse ausgebildet sind, – Membranen (4, 5), welche das Gehäuse (G,2) und den Kolben (3) jeweils an den Stirnseiten des Hydrauliksystems (4, 5) miteinander verbinden und welche jeweils Speichervolumina (8,10) einschließen, wobei das Hydrauliksystem hydraulisch abgeschlossen ist.A hydraulic system according to claim 4, comprising: - a piston slidably inserted in the housing (G, 2) ( 3 ), - at least one hydraulic chamber ( 9 ), - Game fits ( 6 . 7 ), which are formed between the piston and the housing, - membranes ( 4 . 5 ), which the housing (G, 2) and the piston ( 3 ) at the end faces of the hydraulic system ( 4 . 5 ) and which respective storage volumes ( 8th . 10 ), wherein the hydraulic system is hydraulically sealed. Hydrauliksystem nach Anspruch 5, bei dem die mindestens eine Hydraulikkammer (9) zwischen einer axial druckwirksamen Fläche (3a') des Kolbens (3) und einer axial druckwirksamen Fläche (2a') des Gehäuses (G,2) ausgebildet ist.Hydraulic system according to claim 5, wherein the at least one hydraulic chamber ( 9 ) between an axially effective surface ( 3a ' ) of the piston ( 3 ) and an axially pressure-effective surface ( 2a ' ) of the housing (G, 2) is formed. Hydrauliksystem nach Anspruch 6, bei dem zwei Hydraulikkammern jeweils zwischen zwei axial druckwirksamen Flächen (2a', 2a'') des Gehäuses (G,2) und zwei axial druckwirksamen Flächen (3a', 3a'') des Kolbens (3) ausgebildet sind.Hydraulic system according to claim 6, wherein two hydraulic chambers each between two axially pressure-effective surfaces ( 2a ' . 2a ' ) of the housing (G, 2) and two axially pressure-effective surfaces ( 3a ' . 3a '' ) of the piston ( 3 ) are formed. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Mantelfläche des Gehäuses (G,2) glatt ausgebildet ist.Hydraulic system according to one of the preceding claims, in the lateral surface of the housing (G, 2) is smooth. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Ausdehnungskoeffizient der elastischen Hülse (M) sich vom Ausdehnungskoeffizient des Gehäuses (G,2) unterscheidet.Hydraulic system according to one of the preceding claims, in the expansion coefficient of the elastic sleeve (M) is the coefficient of expansion of the housing (G, 2) differs. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die elastische Hülse (M) Metall- oder Kunststoffanteile aufweist.Hydraulic system according to one of the preceding claims, in the elastic sleeve (M) metal or plastic shares. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 5 bis 10, bei dem der Kolben (3) und das Gehäuse (G,2) jeweils unterschiedliche Temperaturdehnungskoeffizienten aufweisen.Hydraulic system according to one of Claims 5 to 10, in which the piston ( 3 ) and the housing (G, 2) each have different thermal expansion coefficients. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei dem durch seine Spielpassungen (6, 7) und Hydraulikkammern (9, 20) das Hydrauliksystem eine hohe Steifigkeit gegenüber kurzzeitigen Kraftbeaufschlagungen aufweist und durch die elastischen Membranen (4, 5, 22) ein Längenausgleich eines auf das hydraulische Kompensationselement wirkenden Elements erreichbar ist und eine thermische Volumenänderung des im hydraulischen Kompensationselement befindlichen Fluids abfangbar ist.Hydraulic system according to one of claims 5 to 11, in which by its play fits ( 6 . 7 ) and hydraulic chambers ( 9 . 20 ) the hydraulic system has a high rigidity against short-term loadings and by the elastic membranes ( 4 . 5 . 22 ) is a length compensation of an acting on the hydraulic compensation element element achievable and a thermal change in volume of the hydraulic compensation element located in the fluid is catchable. Verwendung eines Hydrauliksystems nach einem der Ansprüche 4 bis 12, bei der das Hydrauliksystem an einer Stirnseite mit einem Schaltelement, insbesondere eine Ventilnadel, und an der anderen Stirnseite mit einem Aktor (A) verbunden ist und sowohl die langsame thermische Dehnung des Aktors abfängt als auch eine vom Aktor (A) ausgehenden Kraft steif an die Ventilnadel überträgt.Use of a hydraulic system according to one of claims 4 to 12, in which the hydraulic system at one end with a Switching element, in particular a valve needle, and at the other end face connected to an actuator (A) and both the slow thermal Elongation of the actuator intercepts as well as a force exerted by the actuator (A) stiffly transfers to the valve needle. Verwendung eines Hydrauliksystems nach einem der Ansprüche 4 bis 12, bei der der Hydraulikkolben (3) mit einem Schaltelement und das Gehäuse (2) mit einem Aktor verbunden ist.Use of a hydraulic system according to one of claims 4 to 12, in which the hydraulic piston ( 3 ) with a switching element and the housing ( 2 ) is connected to an actuator. Verwendung eines Hydrauliksystems nach einem der Ansprüche 4 bis 12, bei der der Hydraulikkolben an seinen beiden Stirnseiten (3) jeweils mit einem Aktor (A) und mit einem Schaltelement verbunden ist.Use of a hydraulic system according to any one of claims 4 to 12, wherein the hydraulic piston at its two end faces ( 3 ) is in each case connected to an actuator (A) and to a switching element. Verwendung nach Anspruch 15, bei der das Gehäuse (2) mit einem festen Lager (B) verbunden ist.Use according to claim 15, wherein the housing ( 2 ) is connected to a fixed bearing (B). Verwendung eines Hydrauliksystems nach einem der Anspruch 4 bis 12 in einem Injektor.Use of a hydraulic system according to one of Claims 4 to 12 in an injector. Verfahren zur Herstellung eines Hydrauliksystems nach einem der Ansprüche 4 bis 12, bei der die elastische Hülse (M) über das Gehäuse (G,2) geschoben und an Rändern mit dem Gehäuse (G,2) unter Einschließung eines Speichervolumens (V) nach Außen abdichtend verschweißt wird.Method for producing a hydraulic system according to one of the claims 4 to 12, wherein the elastic sleeve (M) on the housing (G, 2) pushed and on edges with the housing (G, 2) under inclusion a storage volume (V) is sealingly welded to the outside.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005046949B3 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Siemens Ag Fuel dosing valve e.g. piezo-injection valve, for use in motor vehicle, has hydraulic clearance-compensation unit arranged at front side of actuator, which is mounted in area that forms part of installation space filled with gas
DE102007055896B4 (en) 2006-12-21 2018-09-20 Denso Corporation Fuel injection valve

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1876349B1 (en) * 2006-07-07 2016-05-18 Continental Automotive GmbH Method for calibrating an injector

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4131696A1 (en) * 1991-09-24 1993-03-25 Schaeffler Waelzlager Kg Hydraulic cup tappet for internal combustion engine valve drive - has cup-shaped housing in which is fitted play compensation element arranged concentrically in guide tube
DE19838862A1 (en) * 1998-08-26 2000-03-09 Siemens Ag Rapid mixing injection valve for internal combustion engine
DE19940055C1 (en) * 1999-08-24 2001-04-05 Siemens Ag Dosing valve

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29708546U1 (en) * 1997-05-14 1998-09-10 FEV Motorentechnik GmbH & Co. KG, 52078 Aachen Electric solid state actuator with hydraulic transmission
DE19854506C1 (en) * 1998-11-25 2000-04-20 Siemens Ag Dosing device with temperature compensation especially for vehicle fuel injection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4131696A1 (en) * 1991-09-24 1993-03-25 Schaeffler Waelzlager Kg Hydraulic cup tappet for internal combustion engine valve drive - has cup-shaped housing in which is fitted play compensation element arranged concentrically in guide tube
DE19838862A1 (en) * 1998-08-26 2000-03-09 Siemens Ag Rapid mixing injection valve for internal combustion engine
DE19940055C1 (en) * 1999-08-24 2001-04-05 Siemens Ag Dosing valve

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005046949B3 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Siemens Ag Fuel dosing valve e.g. piezo-injection valve, for use in motor vehicle, has hydraulic clearance-compensation unit arranged at front side of actuator, which is mounted in area that forms part of installation space filled with gas
DE102007055896B4 (en) 2006-12-21 2018-09-20 Denso Corporation Fuel injection valve

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