EP1133641A1 - Druckmittelspeicher - Google Patents

Druckmittelspeicher

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EP1133641A1
EP1133641A1 EP99956001A EP99956001A EP1133641A1 EP 1133641 A1 EP1133641 A1 EP 1133641A1 EP 99956001 A EP99956001 A EP 99956001A EP 99956001 A EP99956001 A EP 99956001A EP 1133641 A1 EP1133641 A1 EP 1133641A1
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EP
European Patent Office
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pressure medium
accumulator according
closing body
medium accumulator
chamber
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EP99956001A
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English (en)
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EP1133641B1 (de
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Stefan Drumm
Christian Albrich Von Albrichsfeld
Ronald Bayer
Peter Rieth
Manfred Rüffer
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Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
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Publication date
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Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP1133641A1 publication Critical patent/EP1133641A1/de
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Definitions

  • the invention relates to a pressure medium accumulator with a housing, the interior of which is divided into two chambers by a media separating element, the first chamber being filled with a gas and the second chamber with a liquid pressure medium, and a bottom valve being provided in a hydraulic connection, whose closing body can be actuated by the media separating element and which enables filling of the second chamber with the pressure medium and prevents complete emptying of the second chamber.
  • Such a pressure medium reservoir is known from international patent application WO 98/37329.
  • the media separation element is formed by a metallic bellows, to the end face of which faces the hydraulic connection, the closing body of the bottom valve is connected by means of a spring.
  • the closing body is provided with a rubber-elastic sealing element.
  • the closing body can be brought into a position by the media separation element in which it fulfills the function of a hydraulic piston.
  • the closing body is introduced into the hydraulic flow when the bellows end face approaches the ground without hindering it, and then, floating in the hydraulic flow, comes to rest against a stop, as a result of which the hydraulic connection is in shape of a locked hydraulic piston is closed.
  • the closing body is guided in a bore provided in the hydraulic connection and is provided with at least one sealing element which seals against the wall of the bore.
  • the bore is preferably designed as a stepped bore, the sealing element interacting with the section of smaller diameter of the bore.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the pressure medium reservoir according to the invention in axial section
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the pressure medium reservoir according to the invention in axial section
  • FIG. 4a used in the embodiment of FIG. 3 to 4c bottom valve in axial section in various conditions
  • Fig. 5 shows a third embodiment of the bottom valve in axial section.
  • the first embodiment of the pressure medium reservoir according to the invention shown in FIG. 1 has a housing 1, the interior of which is divided into two pressure spaces or chambers 3, 4 by means of a media separation element 2.
  • the media separation element 2 is preferably by a thin-walled metallic bellows is formed, which is connected on the one hand in a pressure-tight manner to a cover 15 closing the housing 1 and on the other hand is closed by a plate 16.
  • the interior of the bellows 2 forms the first chamber 3, which can be filled with a gas, which is generally under high pressure, via a filling connection (not shown) provided in the cover 15.
  • a hydraulic connection 5 is formed, in which a bottom valve 6 is arranged, the closing body 7 of which projects into the second chamber 4.
  • the bottom valve 6 is preferably designed such that on the one hand it enables the second chamber 4 to be filled with a pressurized liquid pressure medium, for example a brake fluid, and on the other hand prevents the second chamber 4 from being completely emptied.
  • a compression spring 17 in the first chamber 3 which is clamped between the cover 15 and the previously mentioned plate 16 and thus prestresses the bellows 2 in the direction of the bottom valve 6. This ensures that the hydraulic pressure prevailing in the second chamber 4 is always higher than the gas pressure prevailing in the first chamber 3.
  • a slotted ring 18 is provided which engages around the bellows 2 and, in the assembled state, bears against the wall of the housing 1.
  • the hydraulic connection 5 provided with a filling or outlet opening 13 has a bore 10 which is designed as a stepped bore and a first section 11 of larger diameter and a second section 12 smaller Has diameter.
  • the transition region between the two sections 11, 12 is preferably formed by a conical ring surface 9.
  • the aforementioned closing body 7 is guided in the stepped bore 10 or 11, 12, a collar 19 provided with at least one passage 20 being provided for guiding in the first bore section 11, while a second collar 21 is used for guiding in the second bore section 12 has a plurality of radial flow channels 22.
  • the flow channels 22 together with the passage 20 mentioned above form a flow connection between the second chamber 4 and the filling or outlet opening 13 of the hydraulic connection 5.
  • An end face of the second collar 21 facing away from the filling or outlet opening 13 forms a flank of a radial groove 23, which receives a sealing element 8, which in the example shown is formed by a sealing sleeve.
  • the first collar 19 rests against a stop 24 under the pretension of a compression spring 14.
  • the bottom valve 6 is closed in two phases, which are shown in FIGS. 2a and 2b.
  • the plate 16 closing the bellows 2 begins to touch the preferably hemispherical end of the closing body 7. If the pressure medium continues to escape, the closing body 7 is adjusted against the force exerted by the compression spring 14 or pressed down in the drawing until the outer sealing lip of the sealing sleeve 8 comes into contact with the conical annular surface 13 and thus prevents the flow around the closing body 7 .
  • the closing body 7 begins to perform the function of a hydraulic piston and is replaced by the one in the chamber 4 prevailing residual pressure adjusted further down. As a result, the sealing element 8 is brought into the bore section 12, the diameter of which no longer changes.
  • the bottom valve 6 is opened in that liquid pressure medium is pumped from the outside into the pressure medium reservoir 1 according to the invention. If the boost pressure exceeds the residual pressure or internal pressure prevailing in the chamber 4, the outer sealing lip of the sealing collar 8 folds over and allows pressure medium to flow in via the sealing gap delimited by the wall of the bore section 12, the compression spring 14 simultaneously pushing the closing body 7 back. As a result, the sealing sleeve 8 or its outer sealing lip detaches from the bore wall and clears the way for the inflowing pressure medium. As with closing, the contour of the annular space receiving the sealing collar 8 changes only when the pressure difference applied to the sealing collar is small. The closing body 7 by the Compression spring 14 pressed further up until it rests against the plate 16 closing the bellows 2. When the chamber 4 is filled further, the plate 16 withdraws and the path of the closing body 7 is limited by the upper stop 24.
  • a sensor device 30 for sensing the movement of the media separation element 2 is provided in the gas-filled chamber 3.
  • the sensor device 30, which is preferably designed as an inductive displacement sensor, represents an independently manageable assembly that can be inserted into an opening provided in the cover 15. It has a two-part sensor housing 31, in which essentially a coil 32 and a metallic pin 33 cooperating with the coil 32 are arranged.
  • the two-part sensor housing 31 preferably consists of telescoping housing parts 34, 35, the part 34 facing the opening in the cover 15 receiving the coil 32, while the second housing part 35, which partially encompasses the first housing part 34, under pressure from a compression spring 36 the plate 16 supports.
  • the aforementioned pin 33 is fastened, which is guided in the first housing part 34 and partially projects into a cylindrical space 37 formed within the coil 32.
  • Electrical connections of the sensor device 30 are formed by the contact pins 38 protruding from the sensor housing 31.
  • evaluation electronics (not shown) connected to the electrical connections, the inductance of the coil 32 can be determined, which changes depending on the Immersion depth of the metallic pin 33 changes in the cylindrical space 37 surrounded by the coil 32. From the measured inductance, the position of the plate 16 and therefrom the filling state of the pressure medium reservoir according to the invention are determined with the aid of characteristic curves stored in the evaluation electronics.
  • electrical measuring means (not shown) can also be provided, which in addition serve to measure the inductance, measure the electrical resistance of the coil 32 and whose measurement variable is used to determine the storage temperature.
  • FIG 3 also shows a modified embodiment of the bottom valve 6, the closing body 40 of which is provided with two sealing elements 41, 42 arranged one behind the other in order to reduce the probability of failure.
  • the sealing elements 41, 42 again formed as sealing sleeves with two separate sections 43, 44 of an unspecified one formed in the hydraulic connection 5, multiply stepped bore together.
  • the closing paths of the two sealing elements 41, 42 are preferably designed such that the sealing elements 41, 42 come into abutment with the associated bore sections 43, 44 at different times.
  • FIG. 4b when the closing body 40 is moved through the aforementioned plate 16, the outer sealing lip of the first sealing sleeve 41 comes into contact first with a first conical ring surface 45, to which the associated bore section 43 connects.
  • the second sealing sleeve 42 is still at a distance from an associated second conical ring surface 46 so that the first sealing sleeve 41 is acted upon by the pressure medium flowing through a flow channel 47 formed in the hydraulic connection 5, by the action of which the closing body 40 is displaced further towards the lower stop.
  • the second sealing collar 42 first comes into contact with the conical annular surface 46 assigned to it, in order finally to seal against the assigned bore section 44 in the closed position (FIG. 4c).
  • flow cross sections 27 are formed in a preferably cylindrical guide part 26, which are delimited on the outside by a sleeve 25 forming the aforementioned closing body.
  • a sealing sleeve 28 which, after it has been run over by the sleeve 25, seals against it, so that flow of the pressure medium is no longer possible.
  • the floor valves can be installed as prefabricated, tested modules in metal bellows hydraulic accumulators.
  • the sealing elements or sleeves are only pressurized in situations in which the sealing gap has taken on its final contour and no longer changes. This principle of operation prevents damage to the sealing elements by shearing off parts of the sealing elements on metallic edges locked out.
  • Another advantage is that in addition to the open state, the closed state of the bottom valve is mechanically stable. This has the consequence that transitions caused by thermal expansion between an open and a closed state of the bottom valve are excluded. In particular, no liquid can escape when the pressure medium reservoir is stored when the pressure applied from outside is zero.

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Abstract

Es wird ein Druckmittelspeicher mit einem Gehäuse (1) vorgeschlagen, dessen Innenraum durch ein Medientrennungselement (2) in zwei Kammern (3, 4) unterteilt ist, wobei die erste Kammer (3) mit einem Gas und die zweite Kammer (4) mit einer Flüssigkeit gefüllt ist und wobei in einem hydraulischen Anschluss (5) ein Bodenventil (6) vorgesehen ist, dessen Schliesskörper (7, 40) durch das Medientrennungselement (2) betätigbar ist und das ein Befüllen der zweiten Kammer (4) mit Flüssigkeit ermöglicht und ein vollständiges Entleeren der zweiten Kammer (4) verhindert. Um sowohl eine Beschädigung des Bodenventils als auch einen ungewollten Flüssigkeitsaustritt zu verhindern und somit eine erhebliche Erhöhung der Funktionssicherheit zu gewährleisten, wird erfindungsgemäss vorgesehen, dass der Schliesskörper (7, 40) durch das Medientrennungselement (2 bzw. 16) in eine Lage bringbar ist, in der er die Funktion eines hydraulischen Kolbens erfüllt.

Description

Druckmittelspeicher
Die Erfindung betrifft einen Druckmittelspeicher mit einem Gehäuse, dessen Innenraum durch ein Medientrennungselement in zwei Kammern unterteilt ist, wobei die erste Kammer mit einem Gas und die zweite Kammer mit einem flüssigen Druckmittel ge füllt ist und wobei in einem hydraulischen Anschluß ein Boden ventil vorgesehen ist, dessen Schließkörper durch das Medien trennungselement betätigbar ist und das ein Befüllen der zwei ten Kammer mit dem Druckmittel ermöglicht und ein vollständiges Entleeren der zweiten Kammer verhindert.
Ein derartiger Druckmittelspeicher ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 98/37329 bekannt. Das Medientrennungselement ist bei dem vorbekannten Druckmittelspeicher durch einen metallischen Faltenbalg gebildet, mit dessen dem hydraulischen Anschluß zugewandter Stirnfläche der Schließkörper des Bodenventils mittels einer Feder verbunden ist. Um ein wirksames Absperren des hydraulischen Anschlusses zu erreichen ist der Schließkörper mit einem gummielastischen Dichtelement versehen.
Weniger vorteilhaft ist bei dem vorbekannten Druckmittelspeicher anzusehen, daß der beim Aufsetzen des Schließkörpers auf den Boden entstehende Schließspalt vom Druckmittel durchströmt wird, so daß eine Beschädigung bzw. Zerstörung des Dichtelements und somit ein Ausfall des Druckmittelspeichers droht. Als nachteilig wird auch der Druckmittelaustritt empfunden, der durch eine durch Temperaturschwankungen bedingte Dehnung des Faltenbalgs verursacht werden kann.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Druckmittelspeicher der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß sowohl eine Beschädigung des Bodenventils als auch ein ungewollter Druckmittelaustritt verhindert wird und somit eine erhebliche Erhöhung der Funktionssicherheit gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schließkörper durch das Medientrennungselement in eine Lage bringbar ist, in der er die Funktion eines hydraulischen Kolbens erfüllt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Schließkörper bei Annäherung der Faltenbalgstirnflache an den Boden in die hydraulische Strömung eingebracht wird, ohne sie zu behindern, um dann, in der hydraulischen Strömung mitschwimmend, zur Anlage an einem Anschlag zu kommen, wodurch der hydraulische Anschluß in Form eines arretierten hydraulischen Kolbens verschlossen wird.
Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß der Schließkörper in einer im hydraulischen Anschluß vorgesehenen Bohrung geführt ist und mit mindestens einem Dichtelement versehen ist, das gegen die Wandung der Bohrung abdichtet. Die Bohrung ist dabei vorzugsweise als Stufenbohrung ausgebildet, wobei das Dichtelement mit dem Abschnitt kleineren Durchmessers der Bohrung zusammenwirkt . Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den ünteransprüchen 4 bis 19 aufgeführt.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung von vier Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt :
Fig. 1 eine erste Ausführung des erfindungsgemäßen Druckmittelspeichers im Axialschnitt,
Fig. 2 das bei der Ausführung gemäß Fig. 1 verwendete Bodenventil im Axialschnitt in geöffnetem Zu stand,
Fig. 2a das Bodenventil gemäß Fig. 2 im Übergangszustand und 2b bzw. in geschlossenem Zustand,
Fig. 3 eine zweite Ausführung des erfindungsgemäßen Druckmittelspeichers im Axialschnitt,
Fig. 4a das bei der Ausführung gemäß Fig. 3 verwendete bis 4c Bodenventil im Axialschnitt in verschiedenen Zu ständen, und
Fig. 5 eine dritte Ausführung des Bodenventils im Axial schnitt.
Die in Fig. 1 dargestellte erste Ausführung des erfindungsgemäßen Druckmittelspeichers weist ein Gehäuse 1, dessen Innenraum mittels eines Medientrennungselements 2 in zwei Druckräume bzw. Kammern 3, 4 unterteilt ist. Das Medientrennungselement 2 wird dabei vorzugsweise durch einen dünnwandigen metallischen Faltenbalg gebildet, der einerseits druckdicht mit einem das Gehäuse 1 verschließenden Deckel 15 verbunden ist und andererseits mittels einer Platte 16 verschlossen ist. Der Innenraum des Faltenbalgs 2 bildet die erste Kammer 3, die über einen im Deckel 15 vorgesehenen, nicht gezeigten Füllanschluß mit einem in der Regel unter hohem Druck stehenden Gas befüllt werden kann. Im unteren Teil des Gehäuses 1 ist ein hydraulischer Anschluß 5 ausgebildet, in dem ein Bodenventil 6 angeordnet ist, dessen Schließkörper 7 in die zweite Kammer 4 hineinragt. Das Bodenventil 6 ist dabei vorzugsweise derart ausgelegt, daß es einerseits ein Befüllen der zweiten Kammer 4 mit einem unter Druck stehenden flüssigen Druckmittel, beispielsweise einer Bremsflüssigkeit, ermöglicht und andererseits ein vollständiges Entleeren der zweiten Kammer 4 verhindert. Außerdem befindet sich in der ersten Kammer 3 eine Druckfeder 17, die zwischen dem Deckel 15 und der vorhin erwähnten Platte 16 eingespannt ist und somit den Faltenbalg 2 in Richtung auf das Bodenventil 6 zu vorspannt. Dadurch wird gewährleistet, daß der in der zweiten Kammer 4 herrschende hydraulische Druck immer höher ist als der in der ersten Kammer 3 herrschende Gasdruck. Um schließlich ein Zentrieren des Faltenbalgs 2 im Gehäuse 1 zu erreichen ist ein geschlitzter Ring 18 vorgesehen, der den Faltenbalg 2 umgreift und im montierten Zustand an der Wand des Gehäuses 1 anliegt.
Wie insbesondere Fig. 2 zu entnehmen ist, weist der mit einer Füll- bzw. Austrittsöffnung 13 versehene hydraulische Anschluß 5 eine Bohrung 10 auf, die als eine Stufenbohrung ausgebildet ist und einen ersten Abschnitt 11 größeren Durchmessers und einen zweiten Abschnitt 12 kleineren Durchmessers aufweist. Der Übergangsbereich zwischen beiden Abschnitten 11, 12 wird vorzugsweise durch eine konische Ringfläche 9 gebildet. In der Stufenbohrung 10 bzw. 11, 12 wird der vorhin erwähnte Schließkörper 7 geführt, wobei zur Führung im ersten Bohrungsabschnitt 11 ein mit mindestens einem Durchlaß 20 versehener Bund 19 vorgesehen ist, während der Führung im zweiten Bohrungsabschnitt 12 ein zweiter Bund 21 dient, der mehrere radiale Strömungskanäle 22 aufweist. Die Strömungskanäle 22 bilden zusammen mit dem vorhin erwähnten Durchlaß 20 eine Strömungsverbindung zwischen der zweiten Kammer 4 und der Füll- bzw. Austrittsöffnung 13 des hydraulischen Anschlusses 5. Eine der Füll- bzw. Austrittsöffnung 13 abgewandte Stirnfläche des zweiten Bundes 21 bildet eine Flanke einer Radialnut 23, die ein Dichtelement 8 aufnimmt, das im gezeigten Beispiel durch eine Dichtmanschette gebildet ist. In dem in Fig. 2 gezeigten geöffneten Zustand des Bodenventils 6 liegt der erste Bund 19 unter Vorspannung einer Druckfeder 14 an einem Anschlag 24 an.
Das Schließen des Bodenventils 6 erfolgt in zwei Phasen, die in Fig. 2a und 2b dargestellt sind. Kurz vor dem Entleeren der Kammer 4 beginnt die den Faltenbalg 2 verschließende Platte 16 das vorzugsweise halbkugelförmig ausgebildete Ende des Schließkörpers 7 zu berühren. Bei weiterem Austritt des Druckmittels wird der Schließkörper 7 entgegen der von der Druckfeder 14 aufgebrachten Kraft verstellt bzw. in der Zeichnung nach unten gedrückt, bis die äußere Dichtlippe der Dichtmanschette 8 in Kontakt mit der konischen Ringfläche 13 kommt und so die Umströmung des Schließkörpers 7 verhindert. In diesem Augenblick fängt der Schließkörper 7 an, die Funktion eines hydraulischen Kolbens zu erfüllen und wird durch den in der Kammer 4 herrschenden Restdruck weiter nach unten verstellt. Dadurch wird das Dichtelement 8 in den Bohrungsabschnitt 12 verbracht, dessen Durchmesser sich nicht mehr ändert. Bei den bisher betrachteten Vorgängen können an der Dichtmanschette 8 nur kleine Druckdifferenzen auftreten, die den am Schließkörper 7 angreifenden Feder-, Reibungsund Trägheitskräften entsprechen. Diese Situation ändert sich, sobald der Schließkörper 7 seinen unteren Anschlag erreicht hat und sich darüber mit beliebig großer Kraft am Gehäuse 1 abstützt. Durch die dann von der Dichtmanschette 8 zu haltenden großen Druckdifferenzen wird die Dichtmanschette 8 bei optimal kleinem und vor allem zeitlich konstantem metallischem Dichtspalt statisch belastet. Der soeben beschriebene Zustand, in dem das Dichtelement 8 die Funktion eines zur zweiten Kammer 4 hin öffnenden Rückschlagventils erfüllt, ist in Fig. 2b dargestellt.
Geöffnet wird das Bodenventil 6 dadurch, daß flüssiges Druckmittel von außen in den erfindungsgemäßen Druckmittelspeicher 1 gepumpt wird. Wenn der Ladedruck den in der Kammer 4 herrschenden Restdruck bzw. Innendruck übersteigt, klappt die äußere Dichtlippe der Dichtmanschette 8 um und läßt über den von der Wandung des Bohrungsabschnitts 12 begrenzten Dichtspalt Druckmittel einströmen, wobei die Druckfeder 14 gleichzeitig den Schließkörper 7 zurückschiebt. Dadurch löst sich die Dichtmanschette 8 bzw. ihre äußere Dichtlippe von der Bohrungswand und gibt den Weg für das einströmende Druckmittel frei. Wie beim Schließen ändert sich die Kontur des die Dichtmanschette 8 aufnehmenden Ringraums nur dann, wenn die an der Dichtmanschette anliegende Druckdifferenz klein ist. Dabei wird der Schließkörper 7 durch die Druckfeder 14 weiter nach oben gedrückt, bis er wieder an der den Faltenbalg 2 verschließenden Platte 16 anliegt. Beim weiteren Füllen der Kammer 4 weicht die Platte 16 zurück und der Weg des Schließkörpers 7 wird vom oberen Anschlag 24 begrenzt.
Bei der in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist in der mit Gas gefüllten Kammer 3 eine Sensoreinrichtung 30 zum Sensieren der Bewegung des Medientrennungselements 2 vorgesehen. Die Sensoreinrichtung 30, die vorzugsweise als ein induktiver Wegsensor ausgebildet ist, stellt eine selbständig handhabbare Baugruppe dar, die in eine im Deckel 15 vorgesehene Öffnung einsetzbar ist. Dabei weist sie ein zweiteiliges Sensorgehäuse 31 auf, in dem im wesentlichen eine Spule 32 sowie ein mit der Spule 32 zusammenwirkender metallischer Stift 33 angeordnet sind. Das zweiteilige Sensorgehäuse 31 besteht dabei vorzugsweise aus teleskopartig ineinander geführten Gehäuseteilen 34, 35, wobei der der Öffnung im Deckel 15 zugewandte Teil 34 die Spule 32 aufnimmt, während der den ersten Gehäuseteil 34 teilweise umgreifende zweite Gehäuseteil 35 sich unter der Vorspannung einer Druckfeder 36 an der Platte 16 abstützt. Auf der der Platte 16 abgewandten Seite des zweiten Gehäuseteiles 35 ist der vorhin erwähnte Stift 33 befestigt, der im ersten Gehäuseteil 34 geführt ist und teilweise in einen innerhalb der Spule 32 ausgebildeten zylindrischen Raum 37 hineinragt. Elektrische Anschlüsse der Sensoreinrichtung 30 werden durch die aus dem Sensorgehäuse 31 herausragenden Kontaktstifte 38 gebildet. Mit Hilfe einer nicht gezeigten, an die elektrischen Anschlüsse angeschlossenen Auswertelektronik kann die Induktivität der Spule 32 ermittelt werden, die sich in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe des metallischen Stifts 33 in den von der Spule 32 umgebenen zylindrischen Raum 37 ändert. Aus der gemessenen Induktivität wird mit Hilfe von in der Auswerteelektronik abgelegten Kennlinien die Position der Platte 16 und daraus der Füllzustand des erfindungsgemäßen Druckmittelspeichers ermittelt. Im Rahmen des Erfindungsgedankens können weiterhin nicht gezeigte elektrische Meßmittel vorgesehen sein, die zusätzlich zur Messung der Induktivität der Messung des elektrischen Widerstands der Spule 32 dienen und deren Messgröße zur Bestimmung der Speichertemperatur verwendet wird.
In Fig. 3 ist auch eine modifizierte Ausführung des Bodenventils 6 gezeigt, dessen Schließkörper 40 mit zwei hintereinander angeordneten Dichtelementen 41, 42 versehen ist, um die Ausfallwahrscheinlichkeit zu verringern.
Wie insbesondere den Fig. 4a bis 4c, die die einzelnen Phasen des Schließvorgangs darstellen, zu entnehmen ist, wirken die wieder als Dichtmanschetten ausgebildeten Dichtelemente 41, 42 mit zwei voneinander getrennten Abschnitten 43, 44 einer im hydraulischen Anschluß 5 ausgebildeten, nicht näher bezeichneten, mehrfach gestuften Bohrung zusammen. Die Schließwege der beiden Dichtelemente 41, 42 sind dabei vorzugsweise derart ausgelegt, daß die Dichtelemente 41, 42 zeitlich versetzt an den zugeordneten Bohrungsabschnitten 43, 44 zur Anlage kommen. Wie insbesondere aus Fig. 4b erhellt, kommt beim Verschieben des Schließkörpers 40 durch die vorhin erwähnte Platte 16 als erste die äußere Dichtlippe der ersten Dichtmanschette 41 in Berührung mit einer ersten konischen Ringfläche 45, an die der zugeordnete Bohrungsabschnitt 43 anschließt. Die zweite Dichtmanschette 42 befindet sich noch im Abstand von einer ihr zugeordneten zweiten konischen Ringfläche 46, so daß die erste Dichtmanschette 41 mit dem durch einen im hydraulischen Anschluß 5 ausgebildeten Strömungskanal 47 strömenden Druckmittel beaufschlagt wird, durch dessen Wirkung der Schließkörper 40 weiter in Richtung auf den unteren Anschlag verschoben wird. Während der erwähnten Schließbewegung kommt die zweite Dichtmanschette 42 zunächst in Berührung mit der ihr zugeordneten konischen Ringfläche 46, um schließlich in der Schließstellung (Fig. 4c) gegen den zugeordneten Bohrungsabschnitt 44 abzudichten.
Bei einer in Fig. 5 dargestellten dritten Ausführung des Bodenventils sind in einem vorzugsweise zylindrischen Führungsteil 26 Strömungsquerschnitte 27 ausgebildet, die nach außen durch eine den vorhin erwähnten Schließkörper bildende Hülse 25 begrenzt sind. In der Betätigungsrichtung des Bodenventils hinter den Strömungsquerschnitten 27 befindet sich eine Dichtmanschette 28, die, nachdem sie von der Hülse 25 überfahren worden ist, gegen diese abdichtet, so daß keine Strömung des Druckmittels mehr möglich ist.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß sämtliche vorhin beschriebenen Ausführungen des Bodenventils einfach auszulegen und ebenso einfach und kostengünstig herzustellen sind. Die Bodenventile können als vorgefertigte, geprüfte Module in Metallbalg-Hydrospeicher eingebaut werden. Die Dichtelemente bzw. -manschetten werden nur in Situationen mit Druck beaufschlagt, in denen der Dichtspalt seine endgültige Kontur angenommen hat und sich nicht mehr verändert. Durch dieses Funktionsprinzip wird eine Beschädigung der Dichtelemente durch Abscheren von Teilen der Dichtelemente an metallischen Kanten ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß neben dem geöffneten auch der geschlossene Zustand des Bodenventils mechanisch stabil ist. Dies hat zur Folge, daß durch Temperaturdehnung verursachte Übergänge zwischen einem offenen und einem geschlossenen Zustand des Bodenventils ausgeschlossen sind. Insbesondere kann beim Lagern des Druckmittelspeichers, wenn der von außen anliegende Druck gleich Null ist, keinerlei Flüssigkeit austreten .

Claims

Patentansprüche
Druckmittelspeicher mit einem Gehäuse (1), dessen Innenraum durch ein Medientrennungselement (2) in zwei Kammern (3,4) unterteilt ist, wobei die erste Kammer (3) mit einem Gas und die zweite Kammer (4) mit einer Flüssigkeit gefüllt ist und wobei in einem hydraulischen Anschluß (5) ein Bodenventil (6) vorgesehen ist, dessen Schließkörper (7,40) durch das
Medientrennungselement (2) betätigbar ist und das ein Befüllen der zweiten Kammer (4) mit Flüssigkeit ermöglicht und ein vollständiges Entleeren der zweiten Kammer (4) verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (7,40) durch das Medientrennungselement (2 bzw. 16) in eine Lage bringbar ist, in der er die Funktion eines hydraulischen Kolbens erfüllt.
Druckmittelspeicher nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (7,-) in einer im hydraulischen Anschluß (5) vorgesehenen Bohrung (10) geführt ist und mit mindestens einem Dichtelement (8,41,42) versehen ist, das gegen die Wandung der Bohrung (10,-) abdichtet.
Druckmittelspeicher nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (10) als Stufenbohrung ausgebildet ist, wobei das Dichtelement (8) mit dem Abschnitt (12) kleineren Durchmessers der Bohrung (10) zusammenwirkt. Druckmittelspeicher nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Abschnitt (11) größeren Durchmessers und dem Abschnitt (12) kleineren Durchmessers der Bohrung (10) eine konische Ringfläche (9) vorgesehen ist.
Druckmittelspeicher nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (7) durch das Medientrennungselement (2 bzw. 16) in eine Lage bringbar ist, in der das Dichtelement (8) an der konischen Ringfläche (9) zur Anlage kommt.
6.Druckmittelspeicher nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper durch eine Hülse (25) gebildet ist, die in einem zylindrischen Führungsteil (26) ausgebildete Strömungsquerschnitte (27) radial begrenzt und mit einem Dichtelement (28) zusammenwirkt .
Druckmittelspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (7,40,25) entgegen der Betätigungsrichtung des Bodenventils (6) mittels einer Feder (14) vorgespannt ist.
Druckmittelspeicher nach einem der Ansprüche 2 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (8,41,42,28) als ein im betätigten Zustand des Bodenventils (6) zur zweiten Kammer (4) hin schließendes Rückschlagventil ausgebildet ist.
. Druckmittelspeicher nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (8,41,42,28) durch eine Dichtmanschette gebildet ist.
10. Druckmittelspeicher nach einem der Ansprüche 2 bis 5, und 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (40) zwei in der Betätigungsrichtung hintereinander angeordnete Dichtelemente (41,42) aufweist, die mit zwei voneinander getrennten Abschnitten ( 45, 43 ; 46 , 44 ) der Bohrung zusammenwirken .
11. Druckmittelspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Medientrennungselement (2) durch einen metallischen Faltenbalg gebildet ist.
12. Druckmittelspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ein das Medientrennungselement (2) in Richtung auf das Bodenventil (6) zu vorspannendes elastisches Teil (Druckfeder (17)) vorgesehen ist.
13. Druckmittelspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß Führungsmittel (18) zum Zentrieren des Medientrennungselements (2) im Gehäuse (1) vorgesehen sind.
14. Druckmittelspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensoreinrichtung (30) zum Sensieren seines hydraulischen Füllzustands vorgesehen ist.
15. Druckmittelspeicher nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (30) als ein induktiver Wegsensor ausgebildet ist, der eine Spule (32) aufweist.
16. Druckmittelspeicher nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß in einer dem Druckmittelspeicher zugeordneten Auswerteelektronik die Induktivität der Spule (32) ermittelt wird.
17. Druckmittelspeicher nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in einer dem Druckmitelspeicher zugeordneten Auswerteelektronik mit Hilfe von in der Auswerteelektronik abgelegten Kennlinien aus der Induktivität der Spule (32) der Füllstand des Druckmittelspeichers ermittelt wird.
18. Druckmittelspeicher nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in einer dem Druckmittelspeicher zugeordneten Auswerteelektronik der Gleichstromwiderstand der Spule (32) ermittelt wird.
19. Druckmittelspeicher nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in einer dem Druckmittelspeicher zugeordneten Auswerteelektronik abgelegten Kennlinien aus dem Gleichstromwiderstand der Spule (32) die Temperatur im Druckmittelspeicher ermittelt wird.
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