WO2011117128A1 - Pulsationsdämpfungskapsel - Google Patents

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Rüdiger BRIESEWITZ
Dieter Dinkel
Hans-Jörg Feigel
Christoph Wagner
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4068—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system the additional fluid circuit comprising means for attenuating pressure pulsations

Definitions

  • the invention relates to a Pulsationsdämpfungskapsel, in ⁇ sbesondere for connection to the pressure side of a Kolbenpum ⁇ pe, according to the preamble of claim 1.
  • Pulsation ⁇ damping capsule which is connected to the pressure side of a piston ⁇ pump to dampen initiated by the piston pump pressure pulses.
  • the Pulsationsdämpfungskapsel to ⁇ collectively at least one of two diaphragm shells hermetically geglagtes metal diaphragm casing, which separates an internal space of the conveyed from the piston pump pressure medium where ⁇ are cohesively connected to one another such at the diaphragm shells along a circumferential seam that Pulsa ⁇ tion damping capsule as under external pressure Energy converter is elastically compressible and expandable.
  • both membrane shells nestle perfectly under pressure, so that there is no space left.
  • the mechanical stresses in the deformed membrane shells do not increase.
  • the ideal state is usually not achievable. Consequently, it remains between the two membrane shells Interspace, so that at a correspondingly high Druckbeaufschla ⁇ tion of the membrane shells as a result of the gap locally inadmissible stress peaks can occur in the membrane shells, which must be avoided.
  • Pulsationsdämp- Fung capsule consisting of at least one of two Memb ⁇ ranschalen 3, 4 hermetically geglagtes Metallmembrange ⁇ housing having an evacuated interior 1 of the of the discontinuous from a pressure-sensitive medium is separated, wherein the membrane shells 3, 4 ent ⁇ long circumferential seam 5 are materially interconnected such that the fixed in a pressure channel Pulsa ⁇ tion damping capsule under external pressurization with the hydraulic pressure p as an energy converter is elastically compressible and expandable.
  • the invention is characterized in that a deformable mass 2 is arranged in the interior 1, which in the federelas ⁇ table compressed state of the membrane shells 3, 4 a between the two membrane shells 3, 4 remaining space 1 completely fills, including the mass 2 is precisely adapted to avoid cavitation of the inner contour of the deformed membrane shells 3, 4.
  • the interior 1 is composed of a useful volume required for the energy conversion and a space required for receiving the mass 2 in the interior 1 additional volume.
  • the deformable mass 2 has a high thermal and chemical stability. Under compression of both membrane shells 3, 4 is thus under elastic deformation of both membrane shells 3, 4 undesirably existing fit tolerance of the two membrane shells 3, 4 completely balanced by the arranged between the membrane shells 3, 4 mass 2.
  • the membrane 2 in the form of a foil, is inserted into the interior 1 of both membrane shells 3, 4 before the joining and the cohesive connection of the two membrane shells 3, 4.
  • the film is preferably made of polytetrafluoroethylene, whereby the above-mentioned requirements in terms of the best possible adaptation of the mass 2 to the membrane shell contour as well as with respect to the capacity of the mass 2 are met.
  • both membrane shells 3, 4 be mass 2 in the form of a semihydraulic cushion, preferably consisting of a gel, inserted into the interior 1 of both membrane shells 3, 4 Compensation of the fitting tolerances and an undesirable gap between both membrane shells 3, 4 is adequately achieved.
  • composition 2 results from the use of a granulate which, if desired or required, is also inserted in the interior 1 as a soft compact in tablet form prior to assembly and the integral connection of the two membrane shells 3, 4, the granules being pressurized the desired semi-hydraulic properties unfolded.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pulsationsdämpfungskapsel, umfassend wenigstens ein aus zwei Membranschalen (3, 4) hermetisch dicht gefügtes Metallmembrangehäuse, das einen Innenraum (1) von einem umgebenden Druckmittel trennt, wobei die Membranschalen (3, 4) entlang einer Umfangsnaht (5) stoffschlüssig derart miteinander verbunden sind, dass die Pulsationsdämpfungskapsel unter äußerer Druckbeaufschlagung infolge Druckmittelpulsation als Energiewandler federelastisch komprimierbar sowie expandierbar ist. Die Erfindung sieht vor, dass im Innenraum (1) eine verformbare Masse (2) angeordnet ist, die im federelastisch komprimierten Zustand der Membranschalen (3, 4) einen zwischen den beiden Membranschalen (3, 4) verbleibenden Zwischenraum (1) vollständig ausfüllt, sodass die Masse (2) unter Vermeidung von Hohlraumbildung an die Innenkontur der verformten Membranschalen (3, 4) präzise angepasst ist.

Description

Pulsationsdämpfungskapsel
Die Erfindung betrifft eine Pulsationsdämpfungskapsel , in¬ sbesondere zum Anschluss an der Druckseite einer Kolbenpum¬ pe, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus WO2009/103709A1 ist bereits eine derartige Pulsations¬ dämpfungskapsel bekannt, die an der Druckseite einer Kolben¬ pumpe angeschlossen ist, um durch die Kolbenpumpe initiierte Druckimpulse zu dämpfen. Die Pulsationsdämpfungskapsel um¬ fassend wenigstens ein aus zwei Membranschalen hermetisch dicht gefügtes Metallmembrangehäuse, das einen Innenraum von dem von der Kolbenpumpe geförderten Druckmittel trennt, wo¬ bei die Membranschalen entlang einer Umfangsnaht stoffschlüssig derart miteinander verbunden sind, dass die Pulsa¬ tionsdämpfungskapsel unter äußerer Druckbeaufschlagung als Energiewandler federelastisch komprimierbar sowie expandierbar ist.
Im idealen Zustand schmiegen sich beide Membranschalen unter Druckbeaufschlagung perfekt aneinander, sodass kein Zwischenraum verbleibt. In diesem idealen Zustand erhöhen sich die mechanischen Spannungen in den verformten Membranschalen nicht. Da jedoch die Membranschalen mit Toleranzen behaftet sind, ist der ideale Zustand in der Regel nicht erreichbar. Folglich verbleibt zwischen den beiden Membranschalen ein Zwischenraum, sodass bei entsprechend hoher Druckbeaufschla¬ gung der Membranschalen infolge des Zwischenraums örtlich unzulässige Spannungsspitzen in den Membranschalen auftreten können, die es zu vermeiden gilt.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pulsationsdämpfungskapsel der angegebenen Art derart zu ver¬ bessern, dass auf kostengünstige Weise unzulässige Span¬ nungsspitzen in den Membranschalen vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Pulsationsdämp- fungskapsel der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im Nach¬ folgenden aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand einer Zeichnung hervor.
Die Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine mit den er¬ findungswesentlichen Merkmalen versehene Pulsationsdämp- fungskapsel, bestehend aus wenigstens einem aus zwei Memb¬ ranschalen 3, 4 hermetisch dicht gefügtes Metallmembrange¬ häuse, das einen evakuierten Innenraum 1 aufweist, der von dem diskontinuierlich von einer Kolbenpumpe geförderten Druckmittel getrennt ist, wobei die Membranschalen 3, 4 ent¬ lang einer Umfangsnaht 5 stoffschlüssig derart miteinander verbunden sind, dass die in einem Druckkanal fixierte Pulsa¬ tionsdämpfungskapsel unter äußerer Druckbeaufschlagung mit dem Hydraulikdruck p als Energiewandler federelastisch komprimierbar sowie expandierbar ist.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass im Innenraum 1 eine verformbare Masse 2 angeordnet ist, die im federelas¬ tisch komprimierten Zustand der Membranschalen 3, 4 einen zwischen den beiden Membranschalen 3, 4 verbleibenden Zwischenraum 1 vollständig ausfüllt, wozu die Masse 2 unter Vermeidung von Hohlraumbildung an die Innenkontur der verformten Membranschalen 3, 4 präzise angepasst ist.
Der Innenraum 1 setzt aus einem für die Energiewandlung erforderlichen Nutzvolumen und einem zur Aufnahme der Masse 2 im Innenraum 1 erforderlichen Zusatzvolumen zusammen. Um unter Druckbeaufschlagung beider Membranschalen 3, 4 eine präzise Anpassung der Masse 2 an die Flächenkontur der Membranschalen 3, 4 zu gewährleisten, weist die verformbare Masse 2 eine hohe thermische und chemische Stabilität auf. Unter Kompression beider Membranschalen 3, 4 ist somit eine unter elastischer Verformung beider Membranschalen 3, 4 unerwünscht bestehende Passungstoleranz beider Membranschalen 3, 4 durch die zwischen den Membranschalen 3, 4 angeordnete Masse 2 vollständig ausgeglichen.
In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist vor dem Zusammenfügen und der stoffschlüssigen Verbindung beiden Membranschalen 3, 4 die Masse 2 in Form einer Folie als Einlegeteil in den Innenraum 1 beider Membranschalen 3, 4 eingefügt. Die Folie ist bevorzugt aus Polytetrafluorethylen hergestellt, wodurch die eingangs erwähnten Forderungen hinsichtlich einer möglichst guten Anpassung der Masse 2 an die Membranschalenkontur als auch bezüglich der Belastbarkeit der Masse 2 erfüllt werden.
Alternativ zu dem abgebildeten Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass vor dem Zusammenfügen und der stoffschlüssigen Verbindung beiden Membranschalen 3, 4 die Masse 2 in Form eines semihydraulischen Kissens, vorzugsweise aus einem Gel bestehend, in den Innenraum 1 beider Membranschalen 3, 4 eingefügt ist, wodurch ein Ausgleich der Passungstoleranzen und damit ein unerwünschter Zwischenraum zwischen beide Membranschalen 3, 4 auf adäquate Weise erreicht wird.
Eine weitere zweckmäßige Ausführung der Masse 2 ergibt sich durch die Verwendung eines Granulats, das bei Wunsch oder Bedarf auch als weicher Pressling in Tablettenform vor dem Zusammenfügen und der stoffschlüssigen Verbindung beiden Membranschalen 3, 4 in den Innenraum 1 eingefügt ist, wobei das Granulat unter Druckbeaufschlagung die an sich gewünschten semihydraulischen Eigenschaften entfaltet.
Durch die Anordnung der beschriebenen Masse 2 zwischen den gewellten Membranschalen 3, 4 wird nicht nur die Beanspruchung der Membranschalen 3, 4 reduziert, sondern es können überdies gröbere Herstelltoleranzen zugelassen werden, sodass sich die Herstellkosten für die Pulsationsdämpfungskap¬ sel bei gleichzeitig gesteigerter Funktionssicherheit insge¬ samt reduzieren. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass kein kostenintensiver Eingriff in den bestehenden Herstellprozess für die Pulsationsdämpfungskapsel erforderlich ist. Der Herstellprozess umfasst unverändert das Formpressen der metallischen Membranschalen 3, 4, das Zusammenfügen und Verschweißen oder ggf. alternativ das Verlöten der Membranschalen 3, 4 entlang der Umfangsnaht 5, mit der kleinen aber besonders effizienten Besonderheit, dass im Innenraum 1 die Aufnahme der verformbaren Masse 2 zu berücksichtigen ist, bevor die beiden Membranschalen 3, 4 stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Bezugs zeichenliste
1 Innenraum
2 Masse
3 Membranschale
4 Membranschale
5 Umfangsnaht p Hydraulikdruck

Claims

Patentansprüche
1. Pulsationsdämpfungskapsel , insbesondere zum Anschluss an der Druckseite einer Kolbenpumpe, umfassend wenigs¬ tens ein aus zwei Membranschalen hermetisch dicht gefügtes Metallmembrangehäuse, das einen Innenraum von einem umgebenden Druckmittel trennt, wobei die Membran¬ schalen entlang einer Umfangsnaht derart miteinander verbunden sind, dass die Pulsationsdämpfungskapsel un¬ ter äußerer Druckbeaufschlagung infolge Druckmittelpulsation als Energiewandler federelastisch komprimierbar sowie expandierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (1) eine verformbare Masse (2) angeordnet ist, die im federelastisch komprimierten Zustand der Membranschalen (3, 4) einen zwischen den beiden Membranschalen (3, 4) verbleibenden Zwischenraum (1) vollständig ausfüllt, sodass die Masse (2) unter Vermeidung von Hohlraumbildung an die Innenkontur der verformten Membranschalen (3, 4) präzise angepasst ist.
2. Pulsationsdämpfungskapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Innenraum (1) aus einem für die Energiewandlung erforderlichen Nutzvolumen und einem zur Aufnahme der Masse (2) im Innenraum (1) erforderlichen Zusatzvolumen zusammensetzt.
3. Pulsationsdämpfungskapsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse (2) eine hohe thermische und chemische Stabilität aufweist.
4. Pulsationsdämpfungskapsel nach einem der vorangegange¬ nen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter Komp¬ ression beider Membranschalen (3, 4) eine unter elastischer Verformung beider Membranschalen (3, 4) bestehen- de Passungstoleranz beider Membranschalen (3, 4) durch die zwischen den Membranschalen (3, 4) angeordnete Masse (2) ausgeglichen ist.
5. Pulsationsdämpfungskapsel nach einem der vorangegange¬ nen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Zu¬ sammenfügen und der stoffschlüssigen Verbindung beiden Membranschalen (3, 4) die Masse (2) in Form einer Folie als Einlegeteil in den Innenraum (1) beider Membranschalen (3, 4) eingefügt ist.
6. Pulsationsdämpfungskapsel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus Polytetrafluorethylen hergestellt ist.
7. Pulsationsdämpfungskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Zusammenfü¬ gen und der stoffschlüssigen Verbindung beiden Membranschalen (3, 4) die Masse (2) in Form eines semihydrau¬ lischen Kissens, vorzugsweise aus einem Gel bestehend, in den Innenraum (1) beider Membranschalen (3, 4) eingefügt ist.
8. Pulsationsdämpfungskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Zusammenfü¬ gen und der stoffschlüssigen Verbindung beiden Membranschalen (3, 4) die Masse (2) in Form eines Granulats in den Innenraum (1) beider Membranschalen (3, 4) eingefügt ist.
9. Pulsationsdämpfungskapsel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat als weicher Pressling in Form einer Tablette ausgeführt ist.
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