DE3807314A1 - Hochdruckspeicher fuer hydraulische systeme - Google Patents
Hochdruckspeicher fuer hydraulische systemeInfo
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- F15B1/08—Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor
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Description
Die Erfindung betrifft einen Hochdruckspeicher für hydrau
lische Systeme, insbesondere Bremsanlagen in Fahrzeugen
mit fahrerunabhängig arbeitenden Bremsbetätigungen (Anti
blockiersystem, Vortriebsregelung) mit einem hydrau
lischen, an das hydraulische System angeschlossenen Arbeits
raum, der über ein druckabhängig bewegliches Trennglied
begrenzt ist, und mit einem das bewegliche Trennglied
nachgiebig abstützenden Puffer.
Hochdruckspeicher sind in verschiedenen Ausgestaltungen
bekannt. Eine gebräuchliche Ausgestaltung arbeitet mit
einer Trennmembran aus elastischem Material, die den Gas
raum vom Hydraulikraum trennt und relativ große Volumen
änderungen für die beiden Räume ermöglicht. Je größer
die möglichen Volumenänderungen sind, desto größer sind
die geforderten Elastizitäten für die Membran und desto
größer sind wiederum auch die Membranflächen, mit dem
Effekt, daß durch Diffusion relativ große Gasverluste
auftreten. Durch das Eindiffundieren des Gases in die
Hydraulikflüssigkeit ergibt sich die Gefahr von Gasblasen,
mit dem Effekt, daß in Bremssystemen derartige Hochdruck
speicher praktisch nicht einsetzbar sind.
Zum Einsatz in Bremssystemen kommen deshalb Hochdruck
speicher mit schwimmendem Kolben zwischen Hydraulik- und
Gasseite. Auch diese Systeme können aber nur dann befrie
digen, wenn beiden Seiten gesonderte Dichtgrenzen zuge
ordnet sind und der Zwischenraum in die Atmosphäre ent
lüftet ist. Hierdurch ergibt sich ein erheblicher Bauauf
wand, und es ergeben sich insbesondere auch erhebliche
Dichtungsprobleme, da die sehr hohen Drücke die Dicht
grenzen nur einseitig beaufschlagen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hoch
druckspeicher zu schaffen, der bei vergleichsweise ge
ringem Bauaufwand ausreichende Volumenänderungen zwischen
Hydraulik- und Gasseite ermöglicht und bei dem ferner
eine absolute Trennung zwischen Hydraulik- und Gasseite
gewährleistet ist, ohne daß Leckagen auftreten können.
Bei einem Hochdruckspeicher der eingangs genannten Art
wird dies gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das
Trennglied als Hohlkörper ausgebildet ist, der den hy
draulischen Arbeitsraum bildet und durch Ausbildung zu
mindest eines Wandbereiches als membranartig in sich
bewegliche Wand volumenveränderlich ist und daß der
Puffer durch eine elastische, den membranartigen Wand
bereich abstützende Ummantelung gebildet ist.
Bei einem Hochdruckspeicher dieser Art lassen sich Dich
tungsprobleme der eingangs angesprochenen Art umgehen.
Der hydraulische Arbeitsraum wird durch einen in sich ge
schlossenen Hohlkörper begrenzt, der einschließlich sei
nes membranartigen Wandbereiches aus metallischen Materia
lien aufgebaut sein kann, die diffusionssicher sind. Der
membranartige Bereich wird seinerseits elastisch abge
stützt, wobei die elastische Abstützung durch eine den
Körper zumindest in seinem membranartig nachgiebigen
Bereich umschließende Ummantelung gebildet ist.
Die Ummantelung kann zweckdienlicherweise mehrlagig auf
gebaut sein, und zwar der Art, daß sie in ihrer Härte mit
zunehmendem Abstand zur Membran zunimmt, der Art also,
daß der Verformungswiderstand der Ummantelung mit zuneh
mendem Ausweichen der Membran gegen die Ummantelung sich
erhöht.
Ein einfacher und billiger Aufbau der Ummantelung ergibt
sich insbesondere dadurch, daß diese schlauchartig gestal
tet ist. Insbesondere mit Hohlkörpern, die als im wesent
lichen zylindrische Hohlkörper gestaltet sind und die
über einen Teil ihres Mantels membranartig ausgebildet
sind, ergibt sich so ein sehr einfacher Aufbau.
Im Hinblick auf die notwendige Abstützwirkung durch die
Ummantelung kann es zweckmäßig sein, diese im äußeren
Bereich, beispielsweise durch ein Drahtgeflecht oder
Schlauchstrukturen, zu bilden, wie sie für Hochdruck
schläuche gebräuchlich sind.
Eine zusätzliche Abstützung nach außen läßt sich ferner
in besonders wirkungsvoller Weise dadurch erreichen,
daß die elastische Ummantelung ihrerseits wiederum von
einer Spannfeder ummantelt ist. Eine solche Spannfeder
kann beispielsweise durch eine als Schraubenfeder gewickelte
Feder gebildet sein, wobei die Federachse mit der Achse des
Hohlkörpers zusammenfällt.
Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Ausgestaltungs
formen anhand der Zeichnung näher erläutert.
In der zeichnerischen Darstellung ist ein Hochdruckspeicher
für hydraulische Systeme gezeigt, der insgesamt mit 1
bezeichnet ist und der einen als Trennglied ausgebildeten
Hohlkörper 2 aufweist, der einen hydraulischen Arbeitsraum
bildet. Der Hohlkörper weist einen Anschluß 3 zum nicht
weiter dargestellten Hydrauliksystem auf, der bevorzugt
in seiner Bodenplatte 4 vorgesehen ist. Bei insgesamt
zylindrischer Ausbildung weist der Hohlkörper einen Mantel
auf, der über Teilbereiche bevorzugt membranartig ausgebil
det ist und insgesamt mit 5 bezeichnet ist. Im Ausführungs
beispiel ist der Mantel 5 mit einem längsmittleren Bereich
6 versehen, der über in Umfangsrichtung verlaufende Rillen
oder Sicken 7 mit stirnseitigen Endabschnitten 8 verbunden
ist, die mit der Bodenplatte 4 oder dem gegenüberliegenden
deckelseitigen Abschlußstück 9 verbunden sind.
Eine bevorzugte Lösung besteht darin, das deckelseitige
Abschlußstück 9 mit dem Mantel 5 einstückig auszubilden
und diese Büchse mit dem Boden 4 zu verbinden, beispiels
weise durch Verschweißung.
Durch die Rillen oder Sicken, die nach radial innen oder
nach radial außen gerichtet sein können und von denen auch
mehr als die hier vorgesehenen, im Übergang zu den End
abschnitten 8 angeordneten Sicken oder Rillen vorgesehen
sein können, ist in einfacher Weise eine Längselastizität
des Hohlkörpers erreicht. Um dem Hohlkörper in seinem
deckelseitigen Abschlußstück auch bei einstückiger Aus
bildung die notwendige Festigkeit zu geben, kann dieser
mit einer zusätzlichen Versteifungskappe 10 versehen
sein, die innerhalb des Hohlkörpers angeordnet ist oder
diesen auch außenseitig übergreift.
Abweichend von der geschilderten einstückigen Ausbildung
ist auch ein Aufbau des Hohlkörpers denkbar, bei dem das
Mittelteil anschließend an die Rillen ausläuft und mit
napfartigen Endteilen verbunden wird, wobei diese End
teile gegebenenfalls eventuell notwendige stirnseitige
Verstärkungen bereits aufweisen.
Während beim gezeigten und beschriebenen Ausführungsbei
spiel letztlich, abgesehen von Materialdehnungen, nur
eine axiale Nachgiebigkeit vorgesehen ist, und zwar durch
Streckung im Bereich der Rillen oder Sicken 7, kann er
findungsgemäß auch ein Aufbau zweckmäßig sein, bei dem
im längsmittleren Mantelbereich 6 axial verlaufende Ril
len oder Sicken vorgesehen sind, die verlaufend gegen
die Endabschnitte enden, der Art, daß der Mantel 5 in
seinem längsmittleren Bereich 6 radial dehnbar ist.
Im Rahmen der Erfindung kann auch eine kombiniert axiale
und radiale Nachgiebigkeit vorgesehen sein, wobei sich
eine solche mit den vorstehend erläuterten Mitteln ver
wirklichen läßt.
Um dem Hohlkörper 2 auch bei membranartiger Ausbildung
in seinem längsmittleren Bereich die notwendige Festig
keit zu geben, die für Innendrücke bis zu mehreren 100
Bar erforderlich ist, ist eine außenseitige Abstützung
vorgesehen. Diese Abstützung, die insgesamt mit 11 be
zeichnet ist, besteht bevorzugt aus mehreren Lagen,
hier einer Innenlage 12, einer inneren Zwischenlage 13,
einer äußeren Zwischenlage 14 und einer Außenlage 15.
Bevorzugt ist die Innenlage 12 verhältnismäßig weich
und es nehmen die einzelnen Lagen ausgehend von der
Innenlage 12 gegen die Außenlage 15 in ihrer Elastizi
tät ab. Insgesamt gesehen entsteht so ein mehrlagiger
Stützkörper, der durch die vergleichsweise große An
passungsfähigkeit der Innenlage 12 die notwendige Druck
bzw. Schubelastizität aufbringt, um die für den Volumen
ausgleich erforderliche axiale und/oder radiale Nach
giebigkeit des Hohlkörpers 2 zu ermöglichen.
Die einzelnen Lagen können, wie bei Hochdruckschläuchen
beispielsweise bekannt, mit versteifenden Einlagen, wie
Drahteinlagen oder dergleichen versehen sein.
Im Ausführungsbeispiel ist durch die Umbänderung mit
einer Spannfeder 16 eine zusätzliche radiale Abstützung
gewährleistet, wobei die Spannfeder 16 durch eine
Schraubenfeder gebildet sein kann, die die Außenlage 15
mit Vorspannung umschließt.
Der Hohlkörper 2 kann zusammen mit seiner Abstützung 11
innerhalb eines Gehäuses 17 angeordnet sein, das aus
einem Boden 18 und einem napfförmigen Deckelteil 19
besteht. Hierbei ist bevorzugt der Boden 18 mit der
Bodenplatte 4 verbunden, und es umschließt das Deckel
teil 19 den Hohlkörper 2 und die zugehörige Abstützung
11 allseitig mit Abstand. Es kann auf diese Weise ein
Gasspeicher gebildet werden, dessen Innenraum 20 bei
entsprechender Druckhöhe eine Beaufschlagung des Hohl
körpers 2 zur Folge hat, durch die unabhängig von der
vorgespannten Abstützung 11 ein entsprechender Vorspann
druck aufgebracht ist. Der Gasdruck kann durch eine
entsprechende Fülleitung, die hier mit 21 angedeutet ist,
aufgebracht werden.
Claims (8)
1. Hochdruckspeicher für hydraulische Systeme, insbeson
dere Bremsanlagen in Fahrzeugen mit fahrerunabhängig
arbeitenden Bremsbetätigungen (Antiblockiersystem, Vor
triebsregelung) und mit einem hydraulischen, an das
hydraulische System angeschlossenen Arbeitsraum, der
über ein druckabhängig bewegliches Trennglied begrenzt
ist, und mit einem das bewegliche Trennglied nachgiebig
abstützenden Puffer,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Trennglied als Hohlkörper (2) ausgebildet ist,
der den hydraulischen Arbeitsraum bildet und durch Aus
bildung zumindest eines Wandbereiches als membranartig
in sich bewegliche Wand volumenveränderlich ist und daß
der Puffer zumindest teilweise durch eine elastische,
den membranartigen Wandbereich abstützende Ummantelung
gebildet ist.
2. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlkörper (2) zylindrisch ausgebildet ist.
3. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1 oder 2, daß der
zylindrische Hohlkörper (2) zumindest im Bereich seines
Mantels (5) über die Ummantelung abgestützt ist.
4. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ummantelung (Abstützung 11) mehrlagig ausgebil
det ist.
5. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die durch die Ummantelung gebildete Abstützung (11)
in ihrer Härte mit Abstand zum Hohlkörper (2) zunimmt.
6. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mantelförmige Abstützung (11) durch einen
Schlauchkörper gebildet ist.
7. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstützung (11) zumindest teilweise über eine
umschließende Feder (16) gegen den Hohlkörper (2) vor
gespannt ist.
8. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlkörper (2) mit der ihm zugeordneten
Abstützung (11) innerhalb eines unter Gasdruck stehen
den Gehäuses (7) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883807314 DE3807314A1 (de) | 1988-03-05 | 1988-03-05 | Hochdruckspeicher fuer hydraulische systeme |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883807314 DE3807314A1 (de) | 1988-03-05 | 1988-03-05 | Hochdruckspeicher fuer hydraulische systeme |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3807314A1 true DE3807314A1 (de) | 1989-04-20 |
Family
ID=6348997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883807314 Withdrawn DE3807314A1 (de) | 1988-03-05 | 1988-03-05 | Hochdruckspeicher fuer hydraulische systeme |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3807314A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5209554A (en) * | 1989-04-22 | 1993-05-11 | Beilfuss Hans J | Slip-controlled brake system, especially for use with automotive vehicles |
DE19846369B4 (de) * | 1998-10-08 | 2007-12-13 | Robert Bosch Gmbh | Druckmittelspeicher, insbesondere für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3444978A1 (de) * | 1984-12-10 | 1986-06-12 | Berthold H. Dr. 5630 Remscheid Daimler | Vorrichtung zur speicherung bzw. uebertragung von energie |
-
1988
- 1988-03-05 DE DE19883807314 patent/DE3807314A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3444978A1 (de) * | 1984-12-10 | 1986-06-12 | Berthold H. Dr. 5630 Remscheid Daimler | Vorrichtung zur speicherung bzw. uebertragung von energie |
Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
US5209554A (en) * | 1989-04-22 | 1993-05-11 | Beilfuss Hans J | Slip-controlled brake system, especially for use with automotive vehicles |
US5312174A (en) * | 1989-04-22 | 1994-05-17 | Alfred Teves Gmbh | Slip-controlled brake system, especially for use with automotive vehicles |
DE19846369B4 (de) * | 1998-10-08 | 2007-12-13 | Robert Bosch Gmbh | Druckmittelspeicher, insbesondere für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |