EP2665932A1 - Federelement und korrespondierende kolbenpumpe zur förderung von fluiden - Google Patents

Federelement und korrespondierende kolbenpumpe zur förderung von fluiden

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EP2665932A1
EP2665932A1 EP11785681.5A EP11785681A EP2665932A1 EP 2665932 A1 EP2665932 A1 EP 2665932A1 EP 11785681 A EP11785681 A EP 11785681A EP 2665932 A1 EP2665932 A1 EP 2665932A1
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EP
European Patent Office
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spring
spring element
throttle point
base body
section
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11785681.5A
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English (en)
French (fr)
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Reiner Fellmeth
Juergen Haecker
Oliver Gaertner
Heiko Jahn
Marc Zimmermann
Harald Hermann
Rolf Stotz
Daniel Gosse
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G05D7/012—Control of flow without auxiliary power the sensing element being a flexible member, e.g. bellows, diaphragm, capsule the sensing element being deformable and acting as a valve
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    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/17—Opening width of a throttling device
    • F04B2205/172—Opening width of a throttling device after the pump outlet

Definitions

  • the invention relates to a spring element according to the preamble of independent claim 1.
  • the present invention relates to a piston pump for conveying fluids with such a spring element.
  • Piston pumps are known from the prior art in different embodiments.
  • radial piston pumps with a plurality of pump elements are frequently used to convey pressure means, in which at least one piston can be moved back and forth by means of an eccentric.
  • pump elements consist of a piston, often designed as a cylinder
  • Piston running surface intake and exhaust valves and sealing elements.
  • the valves serve to control the fluid during the pumping movement of the piston.
  • the inlet valve serves to the fluid during the compression phase is not in the
  • the outlet valve prevents the backflow of the fluid from the pressure side into the pump interior.
  • these valves are designed as spring-loaded ball valves, wherein the discharge passage for the exhaust valve is formed by a so-called Auslrawventildeckel and the pump cylinder and the exhaust valve is housed in the Auslrawventildeckel.
  • a constant throttle device is integrated in the outflow channel.
  • a piston pump for brake pressure control in a hydraulic vehicle brake system comprises a pump housing, a pump piston slidably mounted in the pump housing, an inlet valve, an outlet valve and a between the inlet valve and the outlet valve arranged compression space which increases during a suction stroke of the pump piston and decreases in a pressure stroke of the pump piston.
  • Behind the outlet valve downstream of a pressure chamber and the pressure chamber is provided against a counter space defining resilient wall, wherein a pressure in the pressure chamber, the resilient
  • the outlet valve has a valve seat, a closing body and a closing spring which acts on the closing body against the valve seat provided on the housing.
  • the closing spring is realized in the form of a leaf spring and is supported at one end on the closing body and at another end on a housing-fixed body.
  • In the closing spring at least one passage is provided, which is preferably dimensioned so large that the passage means virtually no throttling for the pressure medium, or is dimensioned so small that the passage for the medium flowing therethrough means a constant throttling.
  • the spring element according to the invention with the features of the independent patent claim 1 and an associated piston pump having the features of independent claim 9 with such a spring element have the advantage that behave a basic body of the spring element with increasing pressure difference dynamically. This means that an opening cross-section of at least one throttle point is variably adjusted as a function of the pressure difference.
  • the spring element according to the invention combines the function of a closing spring for a closing element of a valve and the function of a throttle device for the dynamic throttling of a fluid flow.
  • the closing spring function in conjunction with a closing body, which may be embodied for example as a ball, dome or in another form, the opening pressure of a valve, for example an exhaust valve, which controls a compression space of a
  • the main body is designed so that it is resilient in the area of the throttle point, so that the throttling device reacts when the pressure increases. difference behaves dynamically.
  • the combination of the two functions is preferably implemented in the spring element according to the invention in that a first spring action of the spring element for the closing spring function acts substantially perpendicular to a second spring action of the spring element for the drosonic function.
  • the first spring action of the spring element takes place axially and the second spring action of the spring element takes place radially.
  • the spring element according to the invention is designed so that, in the case of deviations such as pressure peaks at low temperatures or a higher volume flow, the at least one throttle point can advantageously be resiliently adjusted or opened.
  • the dynamic throttle function of the spring element forms a throttle effect, which varies depending on the pressure. At higher pressures, for example spring legs of the throttle device bend and the throttle point becomes larger. By this increase in the throttle point, the throttle effect is minimized. That at low pressures is a high
  • Throttling action before and at higher pressures the throttle effect is reduced. Due to the high throttling effect at low pressures, the pressure can be advantageously kept as long as possible in the exhaust valve cover. Thus, a throttling effect can be done by a volume pot and / or a memory and the pump function can be further improved. For example, an increased internal pressure in a piston pump can be avoided and thus damage to components. Thus, a cost-optimized design of the components can be carried out at the same pressure level. If the viscosity increases due to the change in temperature and thus the flow resistance increases, the cross-section of the throttle is slightly spring-mounted Piston pump are indexed in a preferred position, which has a positive effect on the noise behavior of the piston pump.
  • Embodiments of the spring element according to the invention in particular for a piston pump, comprise a disc-shaped basic body, in which at least one spring bar is inserted.
  • the base body for throttling a fluid flow comprises at least one dynamic throttle point, the base body being in the region of the at least one throttle point is resilient, so that the opening cross-section of the at least one throttle point is variably adjustable in dependence on a pressure difference.
  • the piston pump according to the invention for conveying fluids comprises a piston, a cylinder element and one between an inlet valve and a
  • Outlet valve disposed pressure chamber which is closed by a lid, wherein the outlet valve comprises a closing element which is movable against the force of a spring element according to the invention, and wherein after the outlet valve in the fluid flow means for throttling the fluid flow are provided, which are integrated into the spring element ,
  • the piston pump according to the invention can be used for example in a vehicle brake system for the promotion of pressure medium.
  • Embodiments of the spring element according to the invention allow by the resilient body, which has at the throttle point an outflow, that the outflow at a highly viscous state of the fluid expands, so that adjusts an almost constant pressure difference at the throttle device.
  • the dynamic throttle function according to the invention reduces drive power as well as the load on the force-transmitting individual parts such as bearings, pistons, high-pressure sealing rings, etc. Due to the shape of the base body and the throttle point and the spring bar, the throttle and / or closing behavior can be matched to the pump function.
  • embodiments of the present invention enable quality improvement of the fluid system in which they are used.
  • a clogging of the throttle point can be prevented in an advantageous manner by the dynamic behavior of the throttle function. This can be exploited in future designs with a suitable design for cost savings.
  • the spring element according to the invention can be used not only in conjunction with a piston pump but also for other assemblies of the fluid system.
  • the base body in the region of the at least one throttle point has at least one spring leg defining the opening cross section, which adjusts the opening cross section of the at least one throttle point as a function of the pressure difference.
  • the at least one throttle point has, for example, a minimum opening cross section independent of the pressure difference and / or maximum opening cross section. This means that the throttle point in the unloaded state has a discharge channel with a predetermined minimum opening cross-section. Additionally or alternatively, the maximum cross section of the outflow channel of the throttle point in the loaded state, for example, be limited by a stop.
  • the minimum opening cross-section of the at least one throttle point can be optimized in an advantageous manner to a volume flow in a predetermined temperature range. Due to temperature change also changes the viscosity of the fluid and thus the flow resistance at the throttle point. As a result, the throttle point is now additionally widened, so that increased by the resilient behavior of the free cross section of the throttle point or adjusts a new free cross section. As a result, the pressure difference at the throttle point advantageously does not rise, in particular at low temperatures, and other components of the fluid system are not damaged.
  • the at least one spring bar can be executed in a circular arc and / or spiral. This allows a simple and quick production of the spring bar by a punching operation.
  • the selected spring properties and / or a selected design of the base body and / or a selected design of the at least one throttle point determine the dynamic behavior of the opening cross section of the at least one throttle point and / or a currently effective spring force of the at least one
  • the base body may include, for example, a plurality of symmetrical spring legs in the circumferential area, the ends of which determine the shape and dimensions of the at least one throttle point.
  • the throttle point can be designed so that a first opening with a preferred outflow channel is predetermined by two spring legs, and a second opening arranged in the fluid flow direction after the first opening is predetermined with a further outflow channel by two peripheral legs.
  • the at least one spring bar is formed in the central region of the disc-shaped base body. This allows an independent design of combined in the spring element functions of the invention.
  • At least one centering nose for a correct installation of the spring element is arranged on the circumference of the base body.
  • the spring element between two flat surfaces of the cylinder element and the lid is inserted, whereby a simple assembly of the spring element is made possible.
  • the basic body of the spring element is arranged substantially with its peripheral limbs between the cylinder element and the cover of the piston pump 1.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of a piston pump according to the invention for conveying fluids.
  • Fig. 2 shows a perspective view of an embodiment of a spring element according to the invention for the piston pump shown in Fig. 1.
  • Fig. 3 shows a perspective view of another embodiment of a spring element according to the invention for the piston pump shown in Fig. 1.
  • the cover 6 is shown transparent and is pressed onto a rear part of the cylinder element 5, which is designed as paragraph 5.1, so that at least one fluid channel and at least one outlet opening are formed between the cover 6 and the shoulder 5.1.
  • the illustrated piston pump 1 can be arranged, for example, in a receiving bore, not shown, of a pump housing or a fluid block.
  • transverse pressure medium channels can open, through which fluid is passed through the fluid filter 9 to the inlet opening of the piston pump 1 and is led away from the at least one discharge opening of the piston pump 1.
  • the outlet valve 20 comprises a non-visible sealing seat arranged at an outlet opening of the pressure chamber
  • a device 12 for throttling the fluid flow with a main body 1 1, 1 and a throttle point 14 are provided to reduce the noise.
  • an installation space for a spring element 10, 10 ' is provided between the cylinder element 5 and the cover 6, which is bounded by a flat surface on the end face of the cylinder element 5 and by a plane inwardly stepped surface of the lid 6.
  • the spring element 10, 10 ' is inserted, for example, before pressing the lid 6 onto the shoulder 5.1 of the cylinder element 5 in the cover 6.
  • the spring element 10, 10 ' combines a closing spring function, in the illustrated embodiment for the outlet valve 20, with a dynamic throttling function at the throttle point 14.
  • the spring element 10, 10' has a disc-shaped base body 1 1, 1 1 ', in which at least one spring bar 16 is introduced.
  • the base body 1 1, 1 1 'for throttling the fluid flow 8 at least one dynamic throttle point 14, in the region of the base body 1 1, 1 1' is resilient, so that the opening cross-section of the at least one throttle point 14 in response to a Pressure difference is variably adjustable.
  • the spring element 10, 10 ' controls the opening pressure of the outlet valve 20, which separates a compression space of the piston pump 1 from the high pressure side of the associated system via the closing spring function in conjunction with the closing body 24, and the effective cross section of the throttle point 14 via the dynamic throttling function.
  • the combination of the two functions are preferably implemented in the spring element 10, 10 'according to the invention in that a first spring action of the spring element 10, 10' for the closing spring function acts substantially perpendicular to a second spring action of the spring element 10, 10 'for the throttle function.
  • the first spring action of the spring element 10, 10 ' takes place axially and the second spring action of the spring element 10, 10' takes place radially.
  • the base body 1 1, 1 1 'in the region of at least one throttle point 14 Due to the resilient design of the base body 1 1, 1 1 'in the region of at least one throttle point 14, embodiments of the present invention are advantageously able to adjust their throttle behavior or its opening cross-section dynamically to the prevailing pressure difference.
  • the base body 1 1, 1 1 'in the region of at least one throttle point 14 at least one opening cross-section defining spring legs 12.1, 12.2, softer adjusts the opening cross-section of at least one throttle point 14 in response to the pressure difference.
  • the at least one throttle point 14 on a independent of the pressure difference minimum opening cross-section which can be optimized depending on the desired throttle response to a flow in a predetermined temperature range. Due to temperature change, the viscosity of the fluid and thus the flow resistance at the predetermined minimum throttle cross section of the throttle point changes 14. Due to the resilient design of the body 1 1, 1 1 'in the throttle 14, the throttle body 14 is expanded, so that the enlarged free cross section or sets a new free cross section. This increases the internal pressure of the piston pump 1 in an advantageous manner, especially at low temperatures, so that other components of the piston pump 1 are not damaged.
  • An independent of the pressure difference maximum opening cross-section of the throttle point 14 may for example be specified by the existing installation space or by a stop.
  • Behavior of the opening cross section of the at least one throttle point 14 in pressure difference changes can be determined in an advantageous manner by selecting or specifying the spring characteristics and / or the design of the body 1 1, 1 1 'and / or the design of the at least one throttle point 14. The same applies to the spring action of the at least one spring bar 16 for implementing the closing spring function.
  • the at least one spring bar 16 is formed in the central region of the disk-shaped main body 11, 11 '.
  • the spring bar 16 is formed spirally with an associated aperture.
  • arc-shaped or other shapes that appear appropriate to the person skilled in the art for the execution of the at least one spring bar 16 are conceivable.
  • the main body 1 1, 1 1 'of the spring element 10, 10' can be produced for example as a stamped part.
  • the base body 1 1 of the spring element 10 is designed as a stamped part with a throttle point 14 and a plurality of centering lugs 18 which are arranged on the base body 1 1 to facilitate the insertion of the spring element 10.
  • the centering lugs 18 advantageously allow a correct installation of the base body 1 1.
  • Fig. 2 is further apparent, allows the predetermined minimum opening cross-section of the throttle point 14, the shape of two spring legs 12.1, 12.2 is determined, up to a determined by the spring behavior limiting pressure difference value an increasing fluid flow 8 through the discharge channel 15 of the throttle point 14. Increases the pressure difference above the limiting pressure difference value, then the two spring legs 12.1, 12.2 are moved into the direction indicated by arrows 8.1, 8.2. shown spread directions, so that the opening cross-section of the throttle point 14 and a flow rate Q of the fluid increases and the effective pressure difference can be reduced. As is further apparent from FIG.
  • the outflow opening 15 formed between two peripheral limbs 12.3, 12.4 of the main body 11 enables the specification of a maximum opening cross section of the throttling point 14, the shape of the outflow opening 15 being determined by the ends of the peripheral limbs 12.3, 12.4 , Furthermore, the base body 1 1 is substantially with its peripheral legs 12.3, 12.4 between the cylinder element 5 and the lid
  • the embodiment of the spring element 10 'shown in FIG. 3 has a basic body 11' designed as a stamped part, on which no centering noses are arranged.
  • the predetermined minimum opening cross-section of the throttle point 14, the shape of which is determined by two spring legs 12. 1, 12. 2 allows an increasing fluid flow 8 through the outflow channel 15, even up to a limiting pressure difference value determined by the spring behavior Throttling point 14. If the pressure difference rises above the limiting pressure difference value, then the two spring legs 12.1, 12.2 are spread in the directions indicated by arrows 8.1, 8.2, so that the opening cross section of the throttle point 14 and a flow rate Q of the fluid increases and the effective pressure difference is reduced become.
  • discharge opening 15 allows the specification of a maximum opening cross-section of the throttle point 14, wherein the shape of the discharge opening 15 is determined by the ends of the peripheral legs 12.3, 12.4.
  • the main body 1 1 ' is arranged substantially with its peripheral limbs 12.3, 12.4 between the cylinder element 5 and the cover 6 of the piston pump 1.
  • Embodiments of the present invention advantageously allow very good NVH (NVH), Noise, Vibration, Harshness (NVH) behavior.
  • NVH NVH
  • Noise Vibration
  • Harshness NVH
  • the resilient throttle device can at highly viscous state of the fluid
  • Pressure difference before and after the throttle device advantageously kon- be kept constant. This reduces the drive power, as well as the load of the force-transmitting items such as bearings, pistons, high-pressure sealing rings, etc. This can be exploited in future designs with a suitable design for cost savings. Furthermore, can be tuned by the shape of the throttle point, the throttle behavior in an advantageous manner to the function.

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Description

Beschreibung Titel
Federelement und korrespondierende Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Federelement nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 . Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden mit einem solchen Federelement.
Kolbenpumpen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Beispielsweise werden in Fahrzeugbremsanlagen häufig Radialkolbenpumpen mit mehreren Pumpelementen zur Förderung von Druckmitteln verwendet, bei welchen wenigstens ein Kolben mittels eines Exzenters hin und her bewegt werden kann. Typischerweise bestehen diese sogenannten Pumpenelemente aus einem Kolben, einer häufig als Zylinder ausgebildeten
Kolbenlauffläche, Einlass- und Auslassventilen sowie Dichtelementen. Die Ventile dienen der Fluidsteuerung bei der Pumpbewegung des Kolbens. Hierbei dient das Einlassventil dazu, das Fluid während der Verdichtungsphase nicht in den
Ansaugraum zurückströmen zu lassen, das Auslassventil verhindert die Rück- strömung des Fluids von der Druckseite in den Pumpeninnenraum. Typischerweise sind diese Ventile als federbelastete Kugelventile ausgebildet, wobei der Abströmkanal für das Auslassventil durch einen so genannten Auslassventildeckel und den Pumpenzylinder gebildet wird und das Auslassventil im Auslassventildeckel untergebracht ist. Optional ist eine konstante Drosselvorrichtung in den Abströmkanal integriert.
In der Offenlegungsschrift DE 102 29 201 A1 wird beispielsweise eine Kolbenpumpe zur Bremsdruckregelung in einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage beschrieben. Die beschriebene Kolbenpumpe umfasst ein Pumpengehäuse, ein im Pumpengehäuse verschiebbar gelagerten Pumpenkolben, ein Einlassventil, ein Auslassventil und einem zwischen dem Einlassventil und dem Auslassventil angeordneten Kompressionsraum, welcher sich bei einem Saughub des Pumpenkolbens vergrößert und bei einem Druckhub des Pumpenkolbens verkleinert. Hinter dem Auslassventil ist stromabwärts eine Druckkammer und eine die Druckkammer gegen einen Gegenraum begrenzende nachgiebige Wand vorgesehen, wobei ein Druck in der Druckkammer die nachgiebige
Wand beaufschlagt und die elastische Wand eine in einem elastisch nachgiebigen Körper gelagerte elastisch federnde Membrane aufweist. Das Auslassventil weist einen Ventilsitz, einen Schließkörper und eine Schließfeder auf, welche den Schließkörper gegen den gehäusefesten vorgesehenen Ventilsitz beaufschlagt. Die Schließfeder ist in Form einer Blattfeder realisiert und stützt sich an einem Ende am Schließkörper und an einem anderen Ende an einem gehäusefesten Körper ab. In der Schließfeder ist mindestens ein Durchlass vorgesehen, der vorzugsweise so groß dimensioniert ist, dass der Durchlass praktisch keine Drosselung für das Druckmedium bedeutet, oder aber so klein dimensioniert ist, dass der Durchlass für das hindurch strömende Medium eine konstante Drosselung bedeutet.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Federelement mit den Merkmalen des unabhängigen Pa- tentanspruchs 1 und eine zugehörige Kolbenpumpe mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 9 mit einem solchen Federelement haben demgegenüber den Vorteil, dass sich ein Grundkörper des Federelements bei ansteigender Druckdifferenz dynamisch verhält. Das bedeutet, dass ein Öffnungsquerschnitt von mindestens einer Drosselstelle in Abhängigkeit von der Druckdiffe- renz variabel eingestellt wird.
Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das erfindungsgemäße Federelement die Funktion einer Schließfeder für ein Schließelement eines Ventils und die Funktion einer Drosselvorrichtung zur dynamischen Drosselung eines Fluidstroms kombiniert. Hierbei regelt die Schließfederfunktion in Verbindung mit einem Schließkörper, welcher beispielsweise als Kugel, Kalotte oder in einer anderen Form ausgeführt sein kann, den Öffnungsdruck eines Ventils, beispielsweise eines Auslassventils, welches einen Kompressionsraum einer
Kolbenpumpe von der Hochdruckseite des zugehörigen Systems trennt. Zur Um- setzung der Drosselfunktion ist der Grundkörper im Bereich der Drosselstelle federnd ausgebildet, so dass sich die Drosselvorrichtung bei ansteigender Druck- differenz dynamisch verhält. Die Kombination der beiden Funktionen wird im erfindungsgemäßen Federelement vorzugweise dadurch umgesetzt, dass eine erste Federwirkung des Federelements für die Schließfederfunktion im Wesentlichen senkrecht zu einer zweiten Federwirkung des Federelements für die Dros- selfunktion wirkt. Vorzugsweise erfolgt die erste Federwirkung des Federelements axial und die zweite Federwirkung des Federelements erfolgt radial.
Das erfindungsgemäße Federelement ist so konzipiert, dass es bei Abweichungen wie Drucküberhöhungen bei Tieftemperaturen oder einem höheren Volu- menstrom die mindestens eine Drosselstelle in vorteilhafter Weise federnd nachstellen bzw. öffnen kann. Die dynamische Drosselfunktion des Federelements bildet eine Drosselwirkung ab, die je nach Druck unterschiedlich ist. Bei höheren Drücken biegen sich beispielsweise Federschenkel der Drosselvorrichtung auf und die Drosselstelle wird größer. Durch diese Vergrößerung der Drosselstelle wird die Drosselwirkung minimiert. D.h. bei kleinen Drücken liegt eine hohe
Drosselwirkung vor und bei höheren Drücken wird die Drosselwirkung reduziert. Durch die hohe Drosselwirkung bei niedrigen Drücken kann der Druck in vorteilhafter Weise möglichst lange im Auslassventildeckel gehalten werden. So kann eine drosselnde Wirkung durch einen Volumentopf und/oder einen Speicher erfolgen und die Pumpenfunktion weiter verbessert werden. So kann beispielsweise ein erhöhter Innendruck in einer Kolbenpumpe vermieden werden und damit eine Beschädigung von Bauteilen. Damit kann eine kostenoptimierte Auslegung der Bauteile auf gleichem Druckniveau erfolgen. Im„Normalbetrieb" innerhalb des linearen Verhaltens des Fluids wird die Drosselstelle durchströmt. Wächst aufgrund der Temperaturänderung die Viskosität und somit der Strömungswiderstand an, wird der Querschnitt der Drosselstelle leicht federnd vergrößert. Durch eine definierte, einseitige Abströmrichtung der Drosselvorrichtung kann der Schließkörper des Auslassventils der Kolbenpumpe in eine Vorzugslage indiziert werden, welche sich positiv auf das Geräuschverhalten der Kolben- pumpe auswirkt.
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Federelements, insbesondere für eine Kolbenpumpe, umfassen einen scheibenförmigen Grundkörper, in welchem mindestens ein Federsteg eingebracht ist. Erfindungsgemäß umfasst der Grund- körper zur Drosselung einer Fluidströmung mindestens eine dynamische Drosselstelle, wobei der Grundkörper im Bereich der mindestens einen Drosselstelle federnd ausgebildet ist, so dass der Öffnungsquerschnitt der mindestens einen Drosselstelle in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz variabel einstellbar ist.
Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden umfasst einen Kolben, ein Zylinderelement und einen zwischen einem Einlassventil und einem
Auslassventil angeordneten Druckraum, welcher von einem Deckel abgeschlossen ist, wobei das Auslassventil ein Schließelement umfasst, welches gegen die Kraft eines erfindungsgemäßen Federelements bewegbar ist, und wobei nach dem Auslassventil in der Fluidströmung Mittel zum Drosseln der Fluidströmung vorgesehen sind, welche in das Federelement integriert sind. Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe kann beispielsweise in einer Fahrzeugbremsanlage zur Förderung von Druckmitteln verwendet werden.
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Federelements ermöglichen durch den federnden Grundkörper, welcher an der Drosselstelle einen Abströmkanal aufweist, dass sich der Abströmkanal bei einem hochviskosem Zustand des Fluids weitet, so dass sich an der Drosselvorrichtung eine nahezu konstante Druckdifferenz einstellt. Durch die erfindungsgemäße dynamische Drosselfunktion reduzieren sich Antriebsleistung, sowie die Belastung der kraftübertragenden Einzelteile wie Lager, Kolben, Hochdruckdichtringe usw. Durch die Formgebung des Grundkörpers sowie der Drosselstelle und des Federstegs können das Drossel- und/oder Schließverhalten auf die Pumpenfunktion abgestimmt werden. Somit ermöglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Qualitätsverbesserung des Fluidsystems in welchem sie eingesetzt werden. Als weiterer Vorteil kann durch das dynamische Verhalten der Drosselfunktion ein Zusetzen der Drosselstelle in vorteilhafter Weise verhindert werden. Dies kann bei zukünftigen Konstruktionen bei geeignetem Design zur Kostenersparnis ausgenutzt werden. Das erfindungsgemäße Federelement kann nicht nur in Verbindung mit einer Kolbenpumpe sondern auch für andere Baugruppen des Fluidsystems verwendet werden.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Federelements und der im unabhängigen Patentan- spruch 9 angegebenen Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass der Grundkörper im Bereich der mindestens einen Drosselstelle mindestens einen den Öffnungsquerschnitt bestimmenden Federschenkel aufweist, welcher den Öffnungsquerschnitt der mindestens einen Drosselstelle in Abhängigkeit von der Druckdifferenz einstellt. Die mindestens eine Drosselstelle weist beispielsweise einen von der Druckdifferenz unabhängigen minimalen Öffnungsquerschnitt und/oder maximalen Öffnungsquerschnitt auf. Das bedeutet, dass die Drosselstelle im unbelasteten Zustand einen Abströmkanal mit einem vorgegebenen minimalen Öffnungsquerschnitt aufweist. Zusätzlich oder alternativ, kann der maximale Querschnitt des Abströmkanals der Drosselstelle im belasteten Zustand beispielsweise durch einen Anschlag begrenzt werden. Der minimale Öffnungsquerschnitt der mindestens einen Drosselstelle kann in vorteilhafter Weise auf einen Volumenstrom in einem vorgegebenen Temperaturbereich optimiert werden. Auf Grund von Temperaturänderung ändert sich auch die Viskosität des Fluids und somit der Strömungswiderstand an der Drosselstelle. Dadurch wird die Drosselstelle nun zusätzlich aufgeweitet, so dass sich durch das federnde Verhalten der freie Querschnitt der Drosselstelle vergrößert bzw. ein neuer freier Querschnitt einstellt. Dadurch steigt die Druckdifferenz an der Drosselstelle in vorteilhafter Weise, insbesondere bei niedrigen Temperaturen nicht an und andere Bauteile des Fluidsystems werden nicht beschädigt. In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Federelements kann der mindestens eine Federsteg kreisbogenförmig und/oder spiralförmig ausgeführt werden. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Herstellung des Federstegs durch einen Stanzvorgang. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Federelements bestimmen gewählte Federeigenschaften und/oder eine gewählte Bauform des Grundkörpers und/oder eine gewählte Bauform der mindestens einen Drosselstelle das dynamische Verhalten des Öffnungsquerschnitts der mindestens einen Drosselstelle und/oder eine aktuell wirksame Federkraft des mindestens einen
Federstegs bei Druckdifferenzänderungen. Der Grundkörper kann im Umfangs- bereich beispielsweise mehrere symmetrische Federschenkel umfassen, deren Enden die Form und Abmessungen der mindestens einen Drosselstelle bestimmen. Die Drosselstelle kann so gestaltet sein, dass eine erste Öffnung mit einem bevorzugten Abströmkanal durch zwei Federschenkel vorgegeben wird, und eine in Fluidströmungsrichtung nach der ersten Öffnung angeordnete zweite Öffnung mit einem weiteren Abströmkanal durch zwei Umfangsschenkel vorgegeben wird. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Federelements ist der mindestens eine Federsteg im zentralen Bereich des scheibenförmigen Grundkörpers ausgebildet. Dies ermöglicht eine unabhängige Ausführung der im erfindungsgemäßen Federelement kombinierten Funktionen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Federelements ist am Umfang des Grundkörpers mindestens eine Zentriernase für einen lagerichtigen Einbau des Federelements angeordnet.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist das Federelement zwischen zwei planen Flächen des Zylinderelements und des Deckels eingelegt, wodurch eine einfache Montage des Federelements ermöglicht wird. Hierbei ist der Grundkörper des Federelements im Wesentlichen mit seinen Umfangsschenkeln zwischen dem Zylinderelement und dem Deckel der Kolbenpumpe 1 angeordnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Federelements für die in Fig. 1 dargestellte Kolbenpumpe.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Federelements für die in Fig. 1 dargestellte Kolbenpumpe.
Ausführungsformen der Erfind Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst eine erfindungsgemäße Kolbenpumpe 1 zur Förderung von Fluiden einen Kolben 3, ein Zylinderelement 5, ein Dichtelement 7 und einen Fluidfilter 9, welcher vor einer nicht sichtbaren Einlassöffnung angeordnet ist, hinter der ein nicht sichtbares Einlassventil angeordnet ist. Zwi- sehen dem nicht dargestellten Einlassventil und einem Auslassventil 20 ist im Inneren des Zylinderelements 5 ein nicht sichtbarer Druckraum angeordnet, welcher von einem Deckel 6 abgeschlossen ist, in welchem das Auslassventil 20 angeordnet ist. Der Deckel 6 ist durchsichtig dargestellt und wird auf ein hinteres als Absatz 5.1 ausgeführtes Teil des Zylinderelements 5 aufgepresst, so dass zwischen dem Deckel 6 und dem Absatz 5.1 mindestens ein Fluidkanal und mindestens eine Abström Öffnung ausgebildet sind. Die dargestellte erfindungsgemäße Kolbenpumpe 1 kann beispielsweise in einer nicht dargestellten Aufnahmebohrung eines Pumpengehäuses bzw. eines Fluidblocks angeordnet werden. In die Aufnahmebohrung können quer verlaufende Druckmittelkanäle münden, durch welche Fluid über den Fluidfilter 9 zur Einlassöffnung der Kolbenpumpe 1 hin geführt wird bzw. von der mindestens einen Abströmöffnung der Kolbenpumpe 1 weggeführt wird.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, umfasst das Auslassventil 20 einen an einer Auslassöffnung des Druckraums angeordneten nicht sichtbaren Dichtsitz, einen
Schließkörper 24, welcher beispielsweise als Kugel, Kalotte oder in einer anderen Form ausgeführt sein kann, und einen auf den Schließkörper 24 wirkender Federsteg 16. Im Fluidstrom ist nach dem Auslassventil 20 eine Vorrichtung 12 zum Drosseln des Fluidstroms mit einem Grundkörper 1 1 , 1 1 ' und einer Drossel- stelle 14 vorgesehen, um die Geräuschbildung zu reduzieren. Zu diesem Zweck ist zwischen dem Zylinderelement 5 und dem Deckel 6 ein Einbauraum für ein Federelement 10, 10' vorgesehen, welcher von einer planen Fläche an der Stirnseite des Zylinderelements 5 und von einer planen nach innen abgestuften Fläche des Deckels 6 begrenzt ist. Das Federelement 10, 10' wird beispielsweise vor dem Aufpressen des Deckels 6 auf den Absatz 5.1 des Zylinderelements 5 in den Deckel 6 eingelegt.
Erfindungsgemäß kombiniert das Federelement 10, 10' eine Schließfederfunktion, im dargestellten Ausführungsbeispiel für das Auslassventil 20, mit einer dy- namischen Drosselfunktion an der Drosselstelle 14. Wie aus Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist, weist das Federelement 10, 10' einen scheibenförmigen Grundkörper 1 1 , 1 1 ' auf, in welchem mindestens ein Federsteg 16 eingebracht ist. Des Weiteren umfasst der Grundkörper 1 1 , 1 1 ' zur Drosselung der Fluidströmung 8 mindestens eine dynamische Drosselstelle 14, in deren Bereich der Grundkörper 1 1 , 1 1 ' federnd ausgebildet ist, so dass der Öffnungsquerschnitt der mindestens einen Drosselstelle 14 in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz variabel einstellbar ist. Somit regelt das erfindungsgemäße Federelement 10, 10' über die Schließfederfunktion in Verbindung mit dem Schließkörper 24 den Öffnungsdruck des Auslassventils 20, welches einen Kompressionsraum der Kolbenpumpe 1 von der Hochdruckseite des zugehörigen Systems trennt, und über die dynamische Drosselfunktion den wirksamen Querschnitt der Drosselstelle 14. Die Kombination der beiden Funktionen werden im erfindungsgemäßen Federelement 10, 10' vorzugweise dadurch umgesetzt, dass eine erste Federwirkung des Federelements 10, 10' für die Schließfederfunktion im Wesentlichen senkrecht zu einer zweiten Federwirkung des Federelements 10, 10' für die Drosselfunktion wirkt. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen erfolgt die erste Federwirkung des Federelements 10, 10' axial und die zweite Federwirkung des Federelements 10, 10' erfolgt radial.
Durch die federnde Ausbildung des Grundkörpers 1 1 , 1 1 ' im Bereich der mindestens einen Drosselstelle 14, sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise in der Lage, ihr Drosselverhalten bzw. ihren Öffnungsquerschnitt dynamisch an die herrschende Druckdifferenz anzupassen. Zu diesem Zweck weist der Grundkörper 1 1 , 1 1 ' im Bereich der mindestens einen Drosselstelle 14 mindestens einen den Öffnungsquerschnitt bestimmenden Federschenkel 12.1 , 12.2 auf, weicher den Öffnungsquerschnitt der mindestens einen Drosselstelle 14 in Abhängigkeit von der Druckdifferenz einstellt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die mindestens eine Drosselstelle 14 einen von der Druckdifferenz unabhängigen minimalen Öffnungsquerschnitt auf, der in Abhängigkeit vom gewünschten Drosselverhalten auf einen Volumenstrom in einem vorgegebenen Temperaturbereich optimiert sein kann. Auf Grund von Temperaturänderung ändert sich auch die Viskosität des Fluids und somit der Strömungswiderstand am vorgegebenen minimalen Drosselquerschnitt der Drosselstelle 14. Durch die federnde Ausführung des Grundkörpers 1 1 , 1 1 ' im Bereich der Drosselstelle 14 wird die Drosselstelle 14 aufgeweitet, so dass sich der freie Querschnitt vergrößert bzw. ein neuer freier Querschnitt einstellt. Dadurch steigt der Innendruck der Kolbenpumpe 1 in vorteilhafter Weise, insbesondere bei niedrigen Temperaturen nicht an, so dass andere Bauteile der Kolbenpumpe 1 nicht beschädigt werden. Ein von der Druckdifferenz unabhängiger maximaler Öffnungsquerschnitt der Drosselstelle 14 kann beispielsweise vom vorhandenen Einbauraum oder von einem Anschlag vorgegeben werden. Das dynamische
Verhalten des Öffnungsquerschnitts der mindestens einen Drosselstelle 14 bei Druckdifferenzänderungen kann in vorteilhafter Weise durch Auswahl bzw. Vorgabe der Federeigenschaften und/oder der Bauform des Grundkörpers 1 1 , 1 1 ' und/oder der Bauform der mindestens einen Drosselstelle 14 bestimmt werden. Gleiches gilt für die Federwirkung des mindestens einen Federstegs 16 zur Umsetzung der Schließfederfunktion.
Wie aus Fig. 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, ist der mindestens eine Federsteg 16 im zentralen Bereich des scheibenförmigen Grundkörpers 1 1 , 1 1 ' ausgebildet. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Federsteg 16 spiralförmig mit einem zugehörigen Durchbruch ausgebildet. Alternativ sind kreisbogenförmige oder andere dem Fachmann als geeignet erscheinende Formen für die Ausführung des mindestens einen Federstegs 16 vorstellbar. Wie aus Fig. 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, weist der Grundkörper 1 1 , 1 1 ' der Federelemente 10, 10' bei den dargestellten Ausführungsformen im Umfangsbe- reich jeweils zwei Federschenkel 12.1 ,12.2 auf, deren Enden die Form der jeweiligen Drosselstelle 14 bestimmen. Der Grundkörper 1 1 , 1 1 ' des Federelements 10, 10' kann beispielsweise als Stanzteil hergestellt werden.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Grundkörper 1 1 des Federelements 10 als Stanzteil mit einer Drosselstelle 14 und mehreren Zentriernasen 18 ausgeführt, welche am Grundkörper 1 1 angeordnet sind, um das Einlegen des Federelements 10 zu erleichtern. Die Zentriernasen 18 ermöglichen in vorteilhafter Weise einen lagerichtigen Einbau des Grundkörpers 1 1. Wie aus
Fig. 2 weiter ersichtlich ist, ermöglicht der vorgegebene minimale Öffnungsquerschnitt der Drosselstelle 14, dessen Form von zwei Federschenkeln 12.1 , 12.2 bestimmt wird, bis zu einem durch das Federverhalten bestimmten Grenzdruckdifferenzwert eine zunehmende Fluidströmung 8 durch den Abströmkanal 15 der Drosselstelle 14. Steigt die Druckdifferenz über den Grenzdruckdifferenzwert an, dann werden die beiden Federschenkel 12.1 , 12.2 in die durch Pfeile 8.1 , 8.2 an- gezeigte Richtungen gespreizt, so dass sich der Öffnungsquerschnitt der Drosselstelle 14 und eine Strömungsmenge Q des Fluids vergrößert und die wirksame Druckdifferenz reduziert werden. Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, ermöglicht die zwischen zwei Umfangschenkeln 12.3, 12.4 des Grundkörpers 1 1 ausgebildete Abströmöffnung 15 die Vorgabe eines maximalen Öffnungsquerschnitts der Drosselstelle 14, wobei die Form der Abström Öffnung 15 von den Enden der Umfangsschenkel 12.3, 12.4 bestimmt wird. Des Weiteren ist der Grundkörper 1 1 im Wesentlichen mit seinen Umfangsschenkeln 12.3, 12.4 zwischen dem Zylinderelement 5 und dem Deckel
6 der Kolbenpumpe 1 angeordnet.
Im Unterschied zu dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel des Federelements 10' einen als Stanzteil ausgeführten Grundkörper 1 1 ' auf, an welchem keine Zentriernasen angeordnet sind. Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich ist, ermöglicht der vorgegebene minimale Öffnungsquerschnitt der Drosselstelle 14, dessen Form von zwei Federschenkeln 12.1 , 12.2 bestimmt wird, bis zu einem durch das Federverhalten bestimmten Grenzdruckdifferenzwert auch bei dieser Ausführungsform eine zunehmende Fluidströmung 8 durch den Abströmkanal 15 der Drosselstelle 14. Steigt die Druckdifferenz über den Grenzdruckdifferenzwert an, dann werden die beiden Federschenkel 12.1 , 12.2 in die durch Pfeile 8.1 , 8.2 angezeigte Richtungen gespreizt, so dass sich der Öffnungsquerschnitt der Drosselstelle 14 und eine Strömungsmenge Q des Fluids vergrößert und die wirksame Druckdifferenz reduziert werden. Auch bei dieser Ausführungsform ermöglicht die zwischen zwei Umfangschenkeln 12.3, 12.4 des Grundkörpers 1 1 ausgebildete Abströmöffnung 15 die Vorgabe eines maximalen Öffnungsquerschnitts der Drosselstelle 14, wobei die Form der Abströmöffnung 15 von den Enden der Umfangsschenkel 12.3, 12.4 bestimmt wird. Des Weiteren ist der Grundkörper 1 1 ' im Wesentlichen mit seinen Umfangsschenkeln 12.3, 12.4 zwischen dem Zylinderelement 5 und dem Deckel 6 der Kolbenpumpe 1 angeordnet.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise ein sehr gutes NVH-Verhalten (NVH: Noise, Vibration, Harshness). Mittels der federnden Drosselvorrichtung kann bei hochviskosem Zustand des Fluids die
Druckdifferenz vor und nach der Drosseleinrichtung in vorteilhafter Weise kon- stant gehalten werden. Dadurch reduzieren sich die Antriebsleistung, sowie die Belastung der kraftübertragenden Einzelteile wie Lager, Kolben, Hochdruckdichtringe usw. Dies kann bei zukünftigen Konstruktionen bei geeignetem Design zur Kostenersparnis ausgenutzt werden. Des Weiteren kann durch die Formgebung der Drosselstelle das Drosselverhalten in vorteilhafter Weise auf die Funktion abgestimmt werden.

Claims

Ansprüche
1 . Federelement, insbesondere für eine Kolbenpumpe, mit einem scheibenförmigen Grundkörper (1 1 , 1 1 '), in welchem mindestens ein Federsteg (16) eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1 1 , 1 1 ') zur Drosselung einer Flu- idströmung (8) mindestens eine dynamische Drosselstelle (14) umfasst, wobei der Grundkörper (1 1 , 1 1 ') im Bereich der mindestens einen Drosselstelle (14) federnd ausgebildet ist, so dass der Öffnungsquerschnitt der mindestens einen Drosselstelle (14) in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz variabel einstellbar ist.
2. Federelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1 1 , 1 1 ') im Bereich der mindestens eine Drosselstelle (14) mindestens einen den Öffnungsquerschnitt bestimmenden Federschenkel (12.1 ,12.2) aufweist, welcher den Öffnungsquerschnitt der mindestens einen Drosselstelle (14) in Abhängigkeit von der Druckdifferenz einstellt.
3. Federelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Drosselstelle (14) einen von der Druckdifferenz unabhängigen minimalen Öffnungsquerschnitt und/oder maximalen Öffnungsquerschnitt aufweist.
4. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Federsteg (16) kreisbogenförmig und/oder spiralförmig ausgeführt ist.
5. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass gewählte Federeigenschaften und/oder eine gewählte Bauform des Grundkörpers (1 1 , 1 1 ') und/oder eine gewählte Bauform der mindestens einen Drosselstelle (14) das dynamische Verhalten des Öffnungsquerschnitts der mindestens einen Drosselstelle (14) und/oder eine aktuell wirksame Federkraft des mindestens einen Federstegs (16) bei Druckdifferenzänderungen bestimmen.
6. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Umfangsbereich des scheibenförmigen Grundkörpers (1 1 , 1 1 ') zwei symmetrische Federschenkel (12.1 ,12.2,) ausgeführt sind, deren Enden die Form der Drosselstelle (14) bestimmen.
7. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Federsteg (16) im zentralen Bereich des scheibenförmigen Grundkörpers (1 1 , 1 1 ') ausgebildet ist.
8. Federelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Grundkörpers (1 1 ) mindestens eine Zentriernase (18) für einen lagerichtigen Einbau angeordnet ist.
9. Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden, welche einen Kolben (3), ein Zylinderelement (5) und einen zwischen einem Einlassventil und einem Auslassventil (20) angeordneten Druckraum umfasst, welcher von einem Deckel (6) abgeschlossen ist, wobei das Auslassventil (20) ein Schließelement (24) umfasst, welches gegen die Kraft eines Federelements (10, 10') bewegbar ist, und wobei nach dem Auslassventil (20) in der Fluidströmung (8) Mittel (12) zum Drosseln der Fluidströmung (8) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10, 10') des Auslassventils (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgeführt ist.
10. Kolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10, 10') zwischen zwei planen Flächen des Zylinderelements (5) und des Deckels (6) eingelegt ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010040157A1 (de) * 2010-09-02 2012-03-08 Robert Bosch Gmbh Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden und zugehörige Fahrzeugbremsanlage
CN105570097A (zh) * 2016-01-15 2016-05-11 王颖 对称螺旋线形阀压电泵
KR101915501B1 (ko) * 2016-07-25 2018-11-08 이래에이엠에스 주식회사 차량의 브레이크 시스템용 피스톤 펌프
US11111827B2 (en) 2016-10-06 2021-09-07 Borgwarner, Inc. Double flapper valve for a variable cam timing system
CN112682122B (zh) 2016-10-06 2022-09-09 博格华纳公司 用于可变凸轮正时系统的双瓣阀

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH463895A (de) * 1967-05-30 1968-10-15 Hoerbiger Ventilwerke Ag Mehrringventil, insbesondere für Kolbenverdichter
JPS4636941Y1 (de) 1969-08-25 1971-12-20
JPS55100756U (de) * 1979-01-10 1980-07-14
JPH0636941B2 (ja) 1985-02-25 1994-05-18 石川島播磨重工業株式会社 巻取り機
JPH0520907Y2 (de) * 1987-10-22 1993-05-28
US5022832A (en) * 1988-11-30 1991-06-11 Holset Engineering Company Ring valve type air compressor
JPH04337171A (ja) * 1991-05-10 1992-11-25 Texas Instr Japan Ltd 弁装置
SE9101852L (sv) * 1991-06-17 1992-12-18 Gustavsberg Vaargaarda Armatur Blandarventil av enspakstyp foersed med anordning foer att foerebygga tryckstoet vid spakens staengningsroerelse
DE19814744A1 (de) * 1998-04-02 1999-10-07 Bosch Gmbh Robert Druckregelventil
US7004733B2 (en) * 2001-06-30 2006-02-28 Robert Bosch Gmbh Piston pump
CN1530532B (zh) * 2003-03-14 2010-05-12 株式会社电装 可使压力损失最小化的燃料压力调节器的简单结构
JP2004301120A (ja) * 2003-03-14 2004-10-28 Denso Corp 燃料圧力調整装置
US20060108005A1 (en) 2004-11-24 2006-05-25 Bennet Jan L Pressure regulator valve biasing member with reticulated concentric rings
US7819132B2 (en) * 2004-11-24 2010-10-26 Continental Automotive Systems Us, Inc. Pressure regulator with ceramic valve element
WO2007035049A1 (en) * 2005-09-23 2007-03-29 Lg Electronics Inc. Damper and home-bar door apparatus for refrigerator using the same
DE102006036695B4 (de) * 2006-08-05 2010-01-07 Zf Friedrichshafen Ag Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung
DE102006036691B4 (de) 2006-08-05 2014-07-03 Zf Friedrichshafen Ag Rückschlagventil
KR100861867B1 (ko) * 2007-06-19 2008-10-06 현대모비스 주식회사 자동차 슬립 제어 시스템용 맥동 압 저하 타입 펌프
DE102008026723B4 (de) * 2008-06-04 2013-05-29 Zf Friedrichshafen Ag Rückschlagventil
JP5187283B2 (ja) * 2009-06-25 2013-04-24 株式会社アドヴィックス チェック弁及びブレーキ液圧制御装置
DE102010040169A1 (de) 2010-09-02 2012-03-08 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Drosselung einer Fluidströmung und korrespondierende Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012097901A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011002982A1 (de) 2012-07-26
JP2014509373A (ja) 2014-04-17
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