WO2012034823A1 - Hydraulischer temperaturkompensator und hydraulischer hubübertrager - Google Patents

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WO2012034823A1
WO2012034823A1 PCT/EP2011/064362 EP2011064362W WO2012034823A1 WO 2012034823 A1 WO2012034823 A1 WO 2012034823A1 EP 2011064362 W EP2011064362 W EP 2011064362W WO 2012034823 A1 WO2012034823 A1 WO 2012034823A1
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hydraulic
wall
temperature compensator
sub
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PCT/EP2011/064362
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Georg Bachmaier
Gerit Ebelsberger
Bernhard Fischer
Michael HÖGE
Erhard Magori
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Siemens Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a hydraulic temperature compensator, in particular for a hydraulic Hubübertrager.
  • the invention further relates to a hydraulic lifting transformer with such a hydraulic temperature compensator, in particular an injector.
  • injector For introducing a desired amount of fuel in any combustion process are usually injector (Injek ⁇ factors) needed by means of which metering an amount of fuel is bar. Since many combustion processes proceed with the direct ⁇ injection of highly pressurized fuel, often particularly fast operating actuators are set a ⁇ which drive injector. This means that an actuator generates a stroke which actuates, for example, an injector needle, which in turn opens a valve and releases a fuel at predetermined time intervals and in adjustable flow rates for a combustion process. Combustion air is supplied separately ⁇ leads in this case.
  • Injectors for high-pressure direct injection often use fast actuators, such as "Piezo Multilayer Actuators” (PMA). These are solid state actuators whose central element consists of a plurality of piezoelectric layers. Furthermore, so-called magnetostrictive solid state actuators are known which exploit a magneto-mechanical effect for the generation of a stroke. For the generation of a stroke is important that such Festkör ⁇ peractors have too low a stroke to open a In ektor- needle so far that the desired amount of fuel is introduced. Especially with gas injectors that require a longer stroke than injectors that dose liquid fuel, this becomes a major problem. This results in only constructions with a stroke translator being considered.
  • PMA piezo Multilayer Actuators
  • An increase in the stroke of an actuator with a transla ⁇ wetting of less than 1: 2 is often implemented with mechanical levers.
  • the mechanical transmission ratio can be 1: 1.6.
  • Gas injectors typically require larger ratios.
  • hydraulicmaschineset ⁇ zer also referred to as hydraulic levers used.
  • CNG direct injection compressed natural gas
  • a disadvantage of the prior art is, for example, in motor vehicle technology the wide Temperaturbe ⁇ rich, which can range from - 40 C ° to + 150 C °. This can bring in the consideration of significant volumes of liquid Volu ⁇ menver base urge with it. Peak values can be significantly higher than 30% volume increase. For this reason, hydraulic stroke translators in most cases require connection to a reservoir.
  • German patent application DE 10 2005 042 786 AI for example, a fuel injector is disclosed, which is equipped with a hermetically sealed hydraulic system.
  • so-called guided pistons are used.
  • Such guided pistons require high mechanical precision in manufacturing and are very susceptible to wear.
  • a hydraulic temperature compensator at least comprising a lekssausdehnbare Hyd ⁇ raulikhunt and a gas-filled chamber of the hydraulic is at least partially surrounded, wherein the hydrau ⁇ likhunt is divided into a first sub-chamber and a second sub-chamber, which are hydraulically connected to each other by means of at least one throttle point and wherein the second sub-chamber adjacent to the gas-filled chamber.
  • a pressure of a liquid in the hydraulic chamber also rises slowly due to its thermal expansion.
  • the first sub-chamber and the second sub-chamber are fluidically ver ⁇ bound by the throttle point virtually unhindered. Due to the increase in pressure in the liquid and the consequent larger pressure difference between the second sub-chamber and the gas-filled chamber, the (internal) gas-filled chamber is compressed so that the liquid can expand and the pressure increase of the liquid is limited, in particular to a practically negligible level , This process is friction-free and therefore lock-free.
  • the pressure limitation can insbesonde ⁇ re also be used for fluidly connected to the hydraulic chamber, in particular with the first sub-chamber, connected hydraulic elements or devices.
  • a pressure in particular via the first sub-chamber, can be passed on essentially without loss, or, e.g. By a compression of the temperature compensator, constructed essentially lossless and possibly passed on.
  • the temperature compensator is thus particularly suitable for use in or with fast-switching Hubübertragern (hydraulic levers) and actuators.
  • the temperature compensator is largely friction-free and therefore operable without closure and allows both ei ⁇ nen effective temperature compensation as well as a widespread lossless pressure transfer and / or pressure build-up.
  • the temperature compensator also has a particularly compact design.
  • the throttle may be designed with a suitably dimensioned flow cross-section for example, as a diesstechnikska ⁇ nal (eg in the form of a hole).
  • the gas-filled chamber is an open chamber.
  • the gas-filled chamber may be to insbeson ⁇ broader connected by a passage opening to the environment of temperature turkompensators.
  • the gas-filled chamber may be hermetically sealed.
  • the gas may be air, so the gas-filled chamber may be an air chamber.
  • the hydraulic chamber is formed by means of an inner wall which is used contactlessly in an outer wall,
  • a partition wall for forming the first sub-chamber and the second sub-chamber is used without contact and the partition wall having at least one throttle point
  • the inner wall, the outer wall and the partition are each open on one side and are hermetically fixed with their respective open side to a common cover, and
  • the gas-filled chamber is formed by means of an inner side of the inner ⁇ wall.
  • This embodiment is particularly simple and robust construction ⁇ bar.
  • a deformation of the temperature compensator and a resulting pressure build-up in a rapid deformation can be achieved easily by a relative displacement of the lid.
  • the partition may be formed in particular rigid.
  • the inner wall and the outer wall may be lekssausdehn ⁇ bar (compressible / expandable) in particular.
  • the inner wall can be as integrated into the outer wall be ⁇ wrote.
  • the inner wall and / or the outer wall are each in the form of an end offe ⁇ nen bellows, in particular metal bellows, designed.
  • the bellows has the advantage that it is much easier than perpendicular to stretchable in a longitudinal extension (particularly compressible and re-expandable), and these Ver ⁇ design moldability is technically easy to reach.
  • bellows are inexpensive to produce and easy to handle and fasten.
  • the partition in the form of an open end (rigid) hollow cylinder (with any, advantageously circular, cross-section) is configured.
  • This has the advantage that a Volu ⁇ men in the first partial chamber is substantially only dependent on a deformation of the outer metal bellows and depends on a volume of the second partial chamber substantially only from a deformation of the inner metal bellows, and the two volumes only through the orifice interact with each other.
  • bellows and the partition are arranged concentrically to a common axis.
  • the outer wall is hermetically fixed to the partition wall and the partition wall is hermetically fixed to the lid.
  • the outer wall is thus fastened directly to the lid.
  • the outer wall and the dividing wall can be fastened hermetically individually (directly) to the lid.
  • at least one compression spring element is accommodated in the gas-filled chamber. This provides the advantage that a (static) system pressure can be adjusted in the hydraulic fluid. Also, such a relationship between a pressure difference between the second sub-chamber and the gas-filled chamber on the one hand and a change in volume of the second sub-chamber is particularly precisely adjustable.
  • the spring force of the spring element can also by means of an actuating element projecting into the gas-filled chamber, e.g. a set screw, individually and subsequently adjustable. This allows the system pressure to be changed later.
  • the hydraulic chamber has a unidirectional valve, in particular flutter valve, on ⁇ which allows a flow from the second sub-chamber into the first sub-chamber. This can shorten ver ⁇ ⁇ a dead interim rule two compression stages of the temperature compensator.
  • the hydraulic chamber is filled with a substantially incompressible fluid, in particular with oil, in particular hydraulic oil, in particular ⁇ sondere bubbles. This can be achieved by a vacuum filling . So lift and / or pressure losses can be suppressed.
  • a hydraulic lifting transformer comprising at least the hydraulic temperature compensator as described above, a stroke actuator acting on the temperature compensator and a further hydraulic chamber which is fluidically connected to the first subchamber of the hydraulic chamber of the temperature compensator, wherein the further Hydraulic chamber is fluidly connected to a displaceably mounted actuator in connection.
  • the hydraulic lift transformer can also be designed as a hydraulic lever.
  • the hydraulic lift transformer can also be configured as a valve, in particular an injection valve.
  • the hydraulic chamber is formed by a non-contact used in an outer wall inner wall, between the outer wall and the inner wall, a partition wall for forming the first sub-chamber and the second sub-chamber is used without contact and the partition, the at least one Throttle ⁇ site has, the inner wall, the outer wall and the partition ⁇ each wall are open and are hermetically attached with their respective open side to a common cover and the gas-filled chamber is formed by an inner side of the inner wall, the Hubaktor can in particular with the Cover be connected. So a largely ver ⁇ lossless Hubaufbringung is made possible on the hydraulic temperature compensator.
  • the stroke transformer is part of an injector.
  • the injector may be, for example, a liquid injector (for example a diesel, kerosene, LPG or gasoline injector) or a gas injector.
  • spatter for example, a hydrogen injector or natural gas injector.
  • the hydraulic stroke transmitter may be seen to Studentstra ⁇ gen of Primärhubs of Hubaktors provided on an actuator ⁇ in particular.
  • the hydraulic lift transmitter may be a hydraulic lift converter.
  • the hydraulic lift transformer may be a hydraulic Hubuntersetzer.
  • the Hubaktor, the inner wall, the outer wall and the partition can be arranged concentrically to each other.
  • Ele ⁇ elements may be provided with the same reference numerals for clarity.
  • FIG. 1 shows a sectional side view of a hydraulically driven valve with a thermal compensator according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a sectional side view of a thermal compensator according to the invention according to a second embodiment
  • FIG 3 shows a sectional side view of a thermal compensator according to the invention according to a third embodiment.
  • Fig.l outlines a hydraulically driven valve 1, in ⁇ example, an injector, in particular a fuel ⁇ injector.
  • the valve 1 has a solid-lifting actuator in the form of a piezoelectric actuator 2, which rests with its back on a bearing 3 and on its front side has a plunger 4.
  • the plunger 4 is along a body axis or longitudinal axis L displaceable.
  • the plunger 4 is hinged to a thermal compensator 5 according to a first embodiment.
  • the thermal compensator 5 has an outer wall in the form of egg ⁇ nes one-sided open outer metal bellows 6. In the äuße ⁇ ren metal bellows 6 a smaller in length and diameter inner metal bellows 7 is used, which is also open at the end.
  • a partition wall 8 in the form of a rigid, open-ended hollow cylinder.
  • the outer metal ⁇ bellows 6, the inner metal bellows 7 and the partition wall 8 are substantially rotationally symmetrical about a respective longitudinal axis L and arranged concentrically to the body axis of the piezo zoaktors.
  • a throttle point 24 In the partition wall 8 is a throttle point 24 which connects the first sub-chamber 10 with the second sub-chamber 11.
  • the outer metal bellows 6, the inner metal bellows 7 and the partition 8 are at least laterally (with respect to.
  • the outer metal bellows 6, the inner metal bellows 7 and the partition wall 8 are aligned so that their open Endflä ⁇ surfaces or end faces in the direction of a cover 9 and an end plate have.
  • the outer metal bellows 6, the inner metal ⁇ bellows 7 and the partition 8 are special fixed with their open sides into ⁇ directly or indirectly on the lid. 9
  • the inner metal bellows 7 is fixed with its ⁇ of fenen side and with its free edge sealed and fixed to the cover 9, for example. B. by means of a welded connection.
  • the outer metal bellows 6 is hermetically mounted on a side table überste ⁇ Henden edge region of the free edge of the partition wall 8, for example by a welded joint.
  • the outer metal bellows 6 and the partition wall 8 thus form a first partial chamber 10.
  • the partition wall 8 is also fastened with its free edge to the cover 9, namely laterally outside with respect to the inner metal bellows 7, for example by means of a welded connection.
  • the inner metal bellows 7, the partition wall 8 and the cover 9 form a second sub-chamber 11.
  • the gas-filled chamber 12 formed by an inner volume of the second metal bellows 7 is thus separated from the second sub-chamber 11 only by the second metal bellows 7.
  • the gas-filled chamber 12 does not have to be hermetically sealed relative to an environment of the valve 1 and, for example, may be pneumatically open with the environment via one or more passage openings (FIG.
  • the plunger 4 is thus guided on an outer side of the lid 9, and a lid region 9 opposite bottom portion
  • the thermal compensator 5 and the piezoelectric actuator 2 are therefore connected mechanically in series and inserted between the two fixed bearings 3, 14.
  • the thermal compensator 5 has at its outer metal bellows 6 to a hydraulic connection 15, to which here a provided with a throttle 16 hydraulic line 17 is connected.
  • the hydraulic line 17 leads to a further metal bellows 18 which encloses a further hydraulic chamber 18a filled with the hydraulic fluid H.
  • the metal ⁇ bellows 18 is rearwardly connected to a further fixed bearing 19 and is located thereon.
  • An open end of the metal bellows 18 is closed by an actuator in the form of a secondary plunger 20.
  • the secondary plunger 20 is mounted linearly displaceable and is urged by means of a spring element 21 in the further metal bellows 18.
  • the secondary plunger 20 is provided as an actuator for opening or closing a valve element 22 which can selectively open or close a fluid line 23, eg, a fuel supply line to a combustion chamber of an engine.
  • the secondary plunger 20 may be integrated into the valve 22 or constitute a part of this valve 22.
  • the first sub-chamber 10, the second sub-chamber 11, the hydraulic line 17 and the further metal bellows 18 are filled with a substantially incompressible hydraulic fluid H.
  • the hydraulic fluid H may be, for example, a hydraulic oil.
  • the incompressibility can be example ⁇ be assisted by a vacuum filling.
  • the valve 1 between the lift actuator 2 and the secondary plunger 20 may also be referred to as a hydraulic lever.
  • Spring element 21 is extended and the valve 22 switch, for example, open, can.
  • the primary plunger 4 is moved back again by the spring force of the outer metal bellows 6 and the pressure in the hydraulic fluid H decreases again.
  • the secondary plunger 20 is also pushed back into the metal bellows 18 by the spring element 21. one shifted, so that a switching position of the valve 22 is reset again, the valve 22, for example as ⁇ closed.
  • the hydraulic temperature compensator 5 thus serves to build up pressure in the valve 1.
  • the pressure of the hydraulic fluid due to a temperature ⁇ H stretch will increase slowly.
  • This increases a pressure difference between the second sub-chamber 11 and the gas-filled chamber 12, so that the gas-filled chamber 12 is compressed by a compression of the second metal bellows 7 along the longitudinal axis L and correspondingly increases the volume of the second sub-chamber 11.
  • the gas-filled chamber 12 thus serves as Ausretesvo ⁇ lumen for compensating a temperature-induced volume expansion of the hydraulic fluid H.
  • FIG. 2 shows a sectional side view of a hydraulic temperature compensator 25 according to a second From leadership form, which, for example, instead of the hydraulic ⁇ temperature compensator 5 in the valve 1 can be installed.
  • the hydraulic temperature compensator 25 has an additional compression spring 26 in the gas-filled chamber 12 in relation to the hydraulic temperature compensator 5.
  • Compression spring is designed here as a spiral spring which is supported on the one hand on the cover 9 and on the other hand on a Bo ⁇ den 27 of the inner metal bellows 7.
  • the inner metal bellows 7 is stretched more, and it is functionally stiffened against deformation in the longitudinal direction.
  • the compression spring 26 that the Sys ⁇ temtik of the hydraulic fluid increases.
  • Druckfe ⁇ of 26 may further include a ratio between a change in pressure of the hydraulic fluid H and an associated volume menveriererung be adjusted very accurately to the second part chamber 11, and thus a relationship between a pressure level of the hydraulic fluid H and a temperature of the hydraulic fluid H.
  • FIG. 3 shows a sectional side view of a hydraulic temperature compensator 28, which can be inserted into the valve 1 instead of the hydraulic temperature compensator 5, for example.
  • the hydraulic Temperaturkompensa ⁇ gate 28 in contrast to the hydraulic Temperaturkom- expansion joint 5 to the partition wall to a flutter valve 29 having an associated flap 30 on a layer adjacent to the first partial chamber 10 outside of the partition wall. 8
  • the flutter ⁇ valve 29 causes a "dead time" between two Actu ⁇ tions of the piezoelectric actuator 2 is reduced during normal operation. Because each time the piezoactuator 2 pushes the cover 9 down over the plunger 4, the pressure increases as described in the first sub-chamber 10.
  • the flutter valve 29 (or any other geeig ⁇ designated unidirectional valve which has a comparatively large flow cross-section and the Hydraulikflüs ⁇ stechnik leaves from the second sub-chamber 11 in the first Partkamm- mer 10 therethrough) accelerates this pressure equalization, and enables faster re-activation of the Piezoaktors 2 and the plunger 4th
  • the thermal temperature compensator 5, 25, 28 may be manufactured separately and installed and filled as a unit in the valve 1.
  • the hydraulic temperature compensator may be further integrated in the valve 1, for example, characterized in that the outer metal bellows 6 and the metal bellows 18 present as an only peo ⁇ ger metal bellows and therefore the control element 20 single ⁇ Lich by the hydraulic fluid H from the second metal bellows 7 would be separated.
  • the Hydrauliklei ⁇ device 17 could be omitted, and it is a valve with a particularly compact design achievable.
  • features of the different embodiments may be combined, e.g. for a hydraulic temperature compensator with a compression spring in the gas-filled chamber and in addition a unidirectional valve in the partition wall.

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Abstract

Der hydraulische Temperaturkompensator (5) weist mindestens eine längsausdehnbare Hydraulikkammer (10, 11) und eine gasgefüllte Kammer (12), die von der Hydraulikkammer (10, 11) zumindest teilweise umgeben ist, auf, wobei die Hydraulikkammer (10, 11) in eine erste Teilkammer (10) und eine zweite Teilkammer (11) unterteilt ist, welche mittels mindestens einer Drosselstelle (24) miteinander hydraulisch verbunden sind und wobei die zweite Teilkammer (11) an die gasgefüllte Kammer (12) grenzt. Der Hubübertrager (1) weist mindestens den hydraulischen Temperaturkompensator, einen auf den Temperaturkompensator (5) wirkenden Hubaktor (2) und eine weitere Hydraulikkammer (18a), welche mit der ersten Teilkammer (10) der Hydraulikkammer (10, 11) des Temperaturkompensators (5) fluidisch verbunden ist, auf, wobei die weitere Hydraulikkammer (18a) fluidisch mit einem verschieblich gelagerten Stellelement (20) in Verbindung steht.

Description

Beschreibung
Hydraulischer Temperaturkompensator und hydraulischer Hubübertrager
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Temperaturkompensator, insbesondere für einen hydraulischen Hubübertrager. Die Erfindung betrifft ferner einen hydraulischen Hubübertrager mit einem solchen hydraulischen Temperaturkompensator, insbesondere einen Einspritzer.
Zur Einbringung einer gewünschten Kraftstoffmenge in beliebige Verbrennungsprozesse sind in der Regel Einspritzer (Injek¬ toren) notwendig, mittels derer eine Kraftstoffmenge dosier- bar ist. Da sehr viele Verbrennungsprozesse mit der Direkt¬ einspritzung von unter Hochdruck stehendem Brennstoff ablaufen, werden häufig besonders schnell arbeitende Aktoren ein¬ gesetzt, welche Einspritzer antreiben. Dies bedeutet, dass ein Aktor einen Hub erzeugt, welcher beispielsweise eine In- jektornadel betätigt, die ihrerseits ein Ventil öffnet und einen Brennstoff in vorbestimmten Zeitintervallen und in einstellbaren Durchflussmengen für einen Verbrennungsprozess freigibt. Verbrennungsluft wird in diesem Fall separat zuge¬ führt .
Einspritzer für Hochdruck-Direkteinspritzung benutzen dabei häufig schnelle Aktoren, wie beispielsweise "Piezo- Multilayer-Aktoren" (PMA) . Dies sind Festkörperaktoren, deren zentrales Element aus einer Vielzahl von piezoelektrischen Schichten besteht. Weiterhin sind so genannte magnetostrikti- ve Festkörperaktoren bekannt, die einen magnetisch mechanischen Effekt für die Erzeugung eines Hubes ausnutzen. Für die Erzeugung eines Hubes ist wichtig, dass derartige Festkör¬ peraktoren einen zu geringen Hub aufweisen, um eine In ektor- nadel so weit zu öffnen, dass die gewünschte Brennstoffmenge eingebracht wird. Besonders bei Gaseinspritzern, die einen größeren Hub erfordern als Einspritzer, die flüssigen Brennstoff dosieren, wird dies zu einem wesentlichen Problem. Dies führt dazu, dass lediglich Konstruktionen mit einem Hubübersetzer in Frage kommen.
Im Fall des Einsatzes von Wasserstoff als Brennstoff kommt erschwerend hinzu, dass das kleine und leichte Wasserstoffmo¬ lekül leicht durch nichtmetallische Elemente wie Gummimembra¬ nen diffundiert. Somit wird die Auswahl eines geeigneten Hub¬ übersetzers zu einem zentralen Problem beim Bau von Einsprit- zern. Dies resultiert auch aus der Tatsache, dass ein Über¬ setzer viele Eigenschaften eines Einspritzers bestimmt und im Gegensatz zu einem Aktor konstruktiv umgestaltet werden kann.
In bisherigen Problemlösungen erfolgt eine Hubvergrößerung durch mechanische Übersetzung oder durch teilweise nichtme¬ tallisch gedichtete hydraulische Übersetzung. Mechanische Ü- bersetzer, die beispielsweise einen mechanischen Hebel verwenden, sind allgemein anfällig für Verschleiß und für unerwünschte Schwingungen. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Leerhub zwischen Aktor und Übersetzer erforderlich ist, beispielsweise, um eine Leckage zu verhindern, die bei thermi¬ scher Längenänderung aufgrund von Erwärmung auftreten könnte. Infolgedessen wird ein Aufschlag des Aktors, beispielsweise auf eine Düsennadel stattfinden, wodurch der Einspritzer ungünstig beeinflusst wird. Ungleichmäßiges Einspritzen und un¬ sichere Öffnungs- und Schließcharakteristika sind die Folge. Ein Leerhub zwischen Aktor und Übersetzer ist auch deshalb unerwünscht, weil die Aktorauslenkung bis zum Kontakt mit der Düsennadel ungenutzt bleibt.
Eine Vergrößerung des Hubes eines Aktors mit einer Überset¬ zung von weniger als 1:2 wird oft mit mechanischen Hebeln realisiert. Bei Einspritzern für Dieselmotoren kann beispielsweise das mechanische Übersetzungsverhältnis 1:1,6 betragen. Gaseinspritzer benötigen typischerweise größere Übersetzungen. Bei Gaseinspritzern werden meist hydraulische Überset¬ zer, auch bezeichnet als hydraulische Hebel, eingesetzt. Bei der Direkteinspritzung von CNG (komprimiertes Erdgas) wird beispielsweise eine Hubübersetzung von 1:6 verwendet. Durch Einsatz eines hydraulischen Übersetzers kann der Leerhub vermieden werden, so dass ständig die Wirkungskette zwi¬ schen Aktor und Düsennadel vorhanden ist. Dies schlägt sich direkt im konstruktiven Aufbau nieder. Anders betrachtet wird die Aktorauslenkung zu einem größeren Teil vom Einspritzer ausgenutzt und umgesetzt.
Ein Nachteil im Stand der Technik ist beispielsweise in der Kraft fahrzeugtechnik der zu beachtende weite Temperaturbe¬ reich, der von - 40 C° bis + 150 C° reichen kann. Dies kann bei der Betrachtung von Flüssigkeitsvolumina erhebliche Volu¬ menveränderungen mit sich bringen. Spitzenwerte können wesentlich über 30 % Volumenzunahme liegen. Aus diesem Grund benötigen hydraulische Hubübersetzer in den meisten Fällen eine Verbindung zu einem Reservoir.
In der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 042 786 AI wird beispielsweise ein Kraftstoffeinspritzer offenbart, der mit einem hermetisch abgedichtetem Hydrauliksystem ausgestattet ist. In dieser Druckschrift werden so genannte geführte Kolben verwendet. Derartige geführte Kolben erfordern hohe mechanische Präzision in der Fertigung und sind sehr anfällig für Verschleiß.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Möglichkeit für eine besonders verschlei߬ arme Temperaturkompensation eines abgeschlossenen hydraulischen Systems bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Aus führungs formen sind insbesonde¬ re den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen hydraulischen Temperatur- kompensator, mindestens aufweisend eine längsausdehnbare Hyd¬ raulikkammer und eine gasgefüllte Kammer, die von der Hydrau- likkammer zumindest teilweise umgeben ist, wobei die Hydrau¬ likkammer in eine erste Teilkammer und eine zweite Teilkammer unterteilt ist, welche mittels mindestens einer Drosselstelle miteinander hydraulisch verbunden sind und wobei die zweite Teilkammer an die gasgefüllte Kammer grenzt.
Steigt eine Temperatur an dem Temperaturkompensator (typischerweise langsam) an, steigt auch ein Druck einer in der Hydraulikkammer befindlichen Flüssigkeit aufgrund ihrer thermischen Ausdehnung langsam an. Bezüglich des langsamen Druckanstiegs sind die erste Teilkammer und die zweite Teilkammer durch die Drosselstelle praktisch ungehindert fluidisch ver¬ bunden. Aufgrund des Druckanstiegs in der Flüssigkeit und des daraus folgenden größeren Druckunterschieds zwischen der zweiten Teilkammer und der gasgefüllten Kammer wird die (innenliegende) gasgefüllte Kammer zusammengedrückt, so dass sich die Flüssigkeit ausdehnen kann und die Druckerhöhung der Flüssigkeit begrenzt wird, insbesondere auf ein praktisch vernachlässigbares Maß. Dieser Vorgang ist reibungs- und folglich verschließfrei. Die Druckbegrenzung kann insbesonde¬ re auch für fluidisch mit der Hydraulikkammer, insbesondere mit deren ersten Teilkammer, verbundene hydraulische Elemente oder Einrichtungen genutzt werden.
Für schnelle Vorgänge, bei denen die Drosselstelle während eines Betätigungsintervalls in einem nur geringen Maße für die Flüssigkeit durchlässig ist, kann ein Druck insbesondere über die erste Teilkammer im Wesentlichen verlustfrei weitergegeben werden oder, z.B. durch eine Kompression des Tempera- turkompensators , im Wesentlichen verlustfrei aufgebaut und ggf. weitergegeben werden. Der Temperaturkompensator eignet sich somit insbesondere für eine Verwendung in oder mit schnell schaltenden Hubübertragern (hydraulischen Hebeln) und Stellantrieben .
Der Temperaturkompensator ist weitgehend reibungsfrei und folglich verschließfrei betreibbar und ermöglicht sowohl ei¬ nen wirkungsvollen Temperaturausgleich als auch eine weitge- hend verlustfreie Druckweitergabe und/oder Druckaufbau. Der Temperaturkompensator weist zudem eine besonders kompakte Bauform auf.
Die Drosselstelle kann beispielsweise als ein Flüssigkeitska¬ nal (z.B. in Form einer Bohrung) mit einem geeignet dimensionierten Strömungsquerschnitt ausgestaltet sein.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die gasgefüllte Kammer eine offene Kammer ist. Die gasgefüllte Kammer kann dazu insbeson¬ dere über eine Durchlassöffnung mit der Umgebung des Tempera- turkompensators verbunden sein. Alternativ kann die gasgefüllte Kammer hermetisch abgeschlossen sein. Das Gas kann insbesondere Luft sein, die gasgefüllte Kammer also eine Luftkammer sein.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass
- die Hydraulikkammer mittels einer berührungslos in eine Außenwand eingesetzten Innenwand gebildet wird,
- zwischen der Außenwand und der Innenwand eine Trennwand zur Bildung der ersten Teilkammer und der zweiten Teilkammer berührungslos eingesetzt ist und die Trennwand die mindestens eine Drosselstelle aufweist,
- die Innenwand, die Außenwand und die Trennwand jeweils einseitig offen sind und mit ihrer jeweiligen offenen Seite hermetisch an einem gemeinsamen Deckel befestigt sind und
- die gasgefüllte Kammer mittels einer Innenseite der Innen¬ wand gebildet wird.
Diese Ausgestaltung ist besonders einfach und robust aufbau¬ bar. Zudem sind eine Verformung des Temperaturkompensators und ein daraus resultierender Druckaufbau bei einer schnellen Verformung einfach über eine Relativverschiebung des Deckels erreichbar . Die Trennwand kann insbesondere starr ausgebildet sein. Die Innenwand und die Außenwand können insbesondere längsausdehn¬ bar ( komprimierbar / expandierbar) sein.
Die Innenwand kann auch als in die Außenwand integriert be¬ schrieben werden.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Innenwand und/oder die Außenwand jeweils in Form eines endseitig offe¬ nen Balgs, insbesondere Metallbalgs, ausgestaltet sind. Der Balg weist den Vorteil auf, dass er in einer Längserstreckung weitaus einfacher dehnbar (insbesondere komprimierbar und wieder expandierbar) ist als senkrecht dazu und diese Ver¬ formbarkeit designtechnisch einfach erreichbar ist. Zudem sind Balge preisgünstig herstellbar und einfach handhabbar und befestigbar.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Trennwand in Form eines endseitig offenen (starren) Hohlzylinders (mit einem beliebigen, vorteilhafterweise kreisförmigen, Querschnitt) ausgestaltet ist. Dies weist den Vorteil auf, dass ein Volu¬ men in der ersten Teilkammer im Wesentlichen nur von einer Verformung des äußeren Metallbalgs abhängt und ein Volumen in der zweiten Teilkammer im Wesentlichen nur von einer Verformung des inneren Metallbalgs abhängt und die beiden Volumina nur durch die Drosselstelle miteinander in Wirkverbindung stehen .
Es ist eine Weiterbildung, dass die Balge und die Trennwand konzentrisch zu einer gemeinsamen Achse angeordnet sind.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Außenwand an der Trennwand hermetisch befestigt ist und die Trennwand an dem Deckel hermetisch befestigt ist . Die Außenwand ist somit in- direkt an dem Deckel befestigt, Alternativ können die Außen- wand und die Trennwand einzeln (direkt) an dem Deckel herme- tisch befestigt sein. Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass in der gasgefüllten Kammer mindestens ein Druckfederelement untergebracht ist. Dies ergibt den Vorteil, dass ein (statischer) Systemdruck in der Hydraulikflüssigkeit eingestellt werden kann. Auch ist so eine Beziehung zwischen einem Druckunterschied zwischen der zweiten Teilkammer und der gasgefüllten Kammer einerseits und einer Volumenänderung der zweiten Teilkammer besonders präzise einstellbar.
Da die gasgefüllte Kammer nach Außen offen ausgestaltbar ist, kann die Federkraft des Federelements auch mittels eines in die gasgefüllte Kammer ragenden Stellelements, z.B. einer Stellschraube, individuell und nachträglich einstellbar sein. Dadurch kann der Systemdruck nachträglich verändert werden.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Hydraulikkammer ein unidirektionales Ventil, insbesondere Flatterventil, auf¬ weist, welches einen Fluss von der zweiten Teilkammer in die erste Teilkammer ermöglicht. Dadurch kann eine Totzeit zwi¬ schen zwei Kompressionsphasen des Temperaturkompensators ver¬ kürzt werden.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die Hydraulikkammer mit einer im Wesentlichen inkompressiblen Flüssigkeit, insbesondere mit Öl, insbesondere Hydrauliköl, gefüllt ist, insbe¬ sondere blasenfrei. Dies kann durch eine Vakuumbefüllung er¬ reicht werden. So können Hub- und/oder Druckverluste unterdrückt werden.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch einen hydraulischen Hubübertrager, mindestens aufweisend den hydraulischen Tempera- turkompensator wie oben beschrieben, einen auf den Tempera- turkompensator wirkenden Hubaktor und eine weitere Hydraulikkammer, welche mit der ersten Teilkammer der Hydraulikkammer des Temperaturkompensators fluidisch verbunden ist, wobei die weitere Hydraulikkammer fluidisch mit einem verschieblich gelagerten Stellelement in Verbindung steht. Mittels des hyd¬ raulischen Temperaturkompensators können thermisch induzierte Druckschwankungen einer Hydraulikflüssigkeit in dem Hubü¬ bertrager zumindest weitgehend begrenzt werden und so eine Schaltgenauigkeit erhöht werden. Zudem können durch den hyd¬ raulischen Hubübertrager ein Druckaufbau oder eine Druckweiterleitung im Wesentlichen verlustfrei ermöglicht werden.
Der hydraulische Hubübertrager kann auch als ein hydraulischer Hebel ausgestaltet sein. Der hydraulische Hubübertrager kann ferner als ein Ventil, insbesondere Einspritzventil, ausgestaltet sein.
Für den Fall, dass bei dem hydraulischen Temperaturkompensa¬ tor die Hydraulikkammer mittels einer berührungslos in eine Außenwand eingesetzten Innenwand gebildet wird, zwischen der Außenwand und der Innenwand eine Trennwand zur Bildung der ersten Teilkammer und der zweiten Teilkammer berührungslos eingesetzt ist und die Trennwand die mindestens eine Drossel¬ stelle aufweist, die Innenwand, die Außenwand und die Trenn¬ wand jeweils einseitig offen sind und mit ihrer jeweiligen offenen Seite hermetisch an einem gemeinsamen Deckel befestigt sind und die gasgefüllte Kammer mittels einer Innenseite der Innenwand gebildet wird, kann der Hubaktor insbesondere mit dem Deckel verbunden sein. So wird eine weitgehend ver¬ lustfreie Hubaufbringung auf den hydraulischen Temperaturkompensator ermöglicht.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass der Hubaktor und der Temperaturkompensator zwischen zwei Festlagern gehaltert sind. So kann der hydraulische Temperaturkompensator besonders einfach für einen Druckaufbau verwendet werden.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass der Hubübertrager einen Teil eines Einspritzers darstellt. Dies verbessert eine tem¬ peraturunabhängige Einspritzung, insbesondere von Kraftstoff in einen Brennraum eines Motors. Der Einspritzer kann z.B. ein Flüssigkeitseinspritzer (beispielsweise ein Diesel-, Kerosin-, Flüssiggas oder Benzineinspritzer) oder ein Gasein- spritzer (beispielsweise ein Wasserstoffeinspritzer oder Erdgaseinspritzer) sein.
Der hydraulische Hubübertrager kann insbesondere zum Übertra¬ gen des Primärhubs des Hubaktors auf ein Stellelement vorge¬ sehen sein.
Der hydraulische Hubübertrager kann ein hydraulischer Hubübersetzer sein. Alternativ kann der hydraulische Hubübertrager ein hydraulischer Hubuntersetzer sein.
Der Hubaktor, die Innenwand, die Außenwand und die Trennwand können zueinander konzentrisch angeordnet sein.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Ele¬ mente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
Fig.l zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein hydraulisch angetriebenes Ventil mit einem erfin- dungsgemäßen thermischen Kompensator gemäß einer ersten Aus führungs form;
Fig.2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen erfindungsgemäßen thermischen Kompensator gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig.3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen erfindungsgemäßen thermischen Kompensator gemäß einer dritten Ausführungsform.
Fig.l skizziert ein hydraulisch angetriebenes Ventil 1, bei¬ spielsweise einen Einspritzer, insbesondere einen Kraftstoff¬ einspritzer. Das Ventil 1 weist einen Festkörper-Hubaktor in Form eines Piezoaktors 2 auf, welcher mit seiner Rückseite an einem Festlager 3 aufliegt und an seiner Vorderseite einen Stößel 4 aufweist. Der Stößel 4 ist entlang einer Körperachse oder Längsachse L verschiebbar. Der Stößel 4 ist an einen thermischen Kompensator 5 gemäß einer ersten Aus führungs form angelenkt . Der thermische Kompensator 5 weist eine Außenwand in Form ei¬ nes einseitig offenen äußeren Metallbalgs 6 auf. In dem äuße¬ ren Metallbalg 6 ist ein in Länge und Durchmesser kleinerer innerer Metallbalg 7 eingesetzt, welcher ebenfalls endseitig offen ist. Zwischen dem äußeren Metallbalg 6 und dem inneren Metallbalg 7 befindet sich eine Trennwand 8 in Form eines endseitig offenen, starren Hohlzylinders. Der äußere Metall¬ balg 6, der innere Metallbalg 7 und die Trennwand 8 sind im Wesentlichen rotationssymmetrisch um eine jeweilige Längsachse L ausgebildet und konzentrisch zu der Körperachse des Pie- zoaktors 2 angeordnet. In der Trennwand 8 befindet sich eine Drosselstelle 24, welche die erste Teilkammer 10 mit der zweiten Teilkammer 11 verbindet.
Der äußere Metallbalg 6, der innere Metallbalg 7 und die Trennwand 8 sind zumindest seitlich (bzgl. der Körperachse des Piezoaktors 2 bzw. der Längsachse L) berührungslos von¬ einander beabstandet.
Der äußere Metallbalg 6, der innere Metallbalg 7 und die Trennwand 8 sind so ausgerichtet, dass ihre offenen Endflä¬ chen oder Endseiten in Richtung eines Deckels 9 bzw. einer Endplatte weisen. Der äußere Metallbalg 6, der innere Metall¬ balg 7 und die Trennwand 8 sind mit ihren offenen Seiten ins¬ besondere direkt oder indirekt an dem Deckel 9 befestigt. Ge- nauer gesagt ist hier der innere Metallbalg 7 mit seiner of¬ fenen Seite bzw. mit seinem freien Rand hermetisch und fest an dem Deckel 9 befestigt, z. B. mittels einer Schweißverbindung. Der äußere Metallbalg 6 ist an einem seitlich überste¬ henden Randbereich des freien Rands der Trennwand 8 herme- tisch befestigt, beispielsweise durch eine Schweißverbindung. Der äußere Metallbalg 6 und die Trennwand 8 bilden so eine erste Teilkammer 10. Die Trennwand 8 ist mit ihrem freien Rand ebenfalls an dem Deckel 9 befestigt, und zwar seitlich außerhalb in Bezug auf den inneren Metallbalg 7, z.B. mittels einer Schweißverbindung. Der innere Metallbalg 7, die Trennwand 8 und der Deckel 9 bilden eine zweite Teilkammer 11. Die durch ein Innenvolumen des zweiten Metallbalgs 7 gebildete gasgefüllte Kammer 12 ist somit lediglich durch den zweiten Metallbalg 7 von der zweiten Teilkammer 11 getrennt. Die gasgefüllte Kammer 12 braucht gegenüber einer Umgebung des Ventils 1 nicht herme- tisch abgeschlossen zu sein und kann beispielsweise mit der Umgebung über ein oder mehrere Durchgangsöffnungen (o.Abb.) pneumatisch offen sein.
Der Stößel 4 ist somit an einer Außenseite des Deckels 9 an- gelenkt, und ein dem Deckel 9 gegenüberliegender Bodenbereich
13 des äußeren Metallbalgs 6 ist mit einem weiteren Festlager
14 verbunden. Der thermische Kompensator 5 und der Piezoaktor 2 sind folglich mechanisch in Reihe geschaltet und zwischen den beiden Festlagern 3, 14 eingesetzt.
Der thermische Kompensator 5 weist an seinem äußeren Metallbalg 6 einen Hydraulikanschluss 15 auf, an den hier eine mit einer Drossel 16 versehene Hydraulikleitung 17 angeschlossen ist. Die Hydraulikleitung 17 führt zu einem weiteren Metall- balg 18, welcher eine weitere mit der hydraulischen Flüssigkeit H gefüllte Hydraulikkammer 18a umschließt. Der Metall¬ balg 18 ist rückwärtig mit einem weiteren Festlager 19 verbunden bzw. liegt daran auf. Ein offenes Ende des Metallbalgs 18 ist durch ein Stellelement in Form eines Sekundärstößels 20 verschlossen. Der Sekundärstößel 20 ist linear verschieblich gelagert und wird mittels eines Federelements 21 in den weiteren Metallbalg 18 gedrängt. Der Sekundärstößel 20 ist als ein Stellelement zum Öffnen oder Schließen eines Ventilelements 22 vorgesehen, welches eine Fluidleitung 23, z.B. eine Kraftstoffzufuhrleitung zu einer Brennkammer eines Motors, wahlweise öffnen oder verschließen kann. Der Sekundärstößel 20 kann in das Ventil 22 integriert sein bzw. einen Teil dieses Ventils 22 darstellen. Die erste Teilkammer 10, die zweite Teilkammer 11, die Hydraulikleitung 17 und der weitere Metallbalg 18 sind mit einer im Wesentlichen inkompressiblen hydraulischen Flüssigkeit H gefüllt. Die hydraulische Flüssigkeit H kann beispielsweise ein Hydrauliköl sein. Die Inkompressibilität kann beispiels¬ weise durch eine Vakuumfüllung unterstützt werden.
Das Ventil 1 zwischen dem Hubaktor 2 und dem Sekundärstößel 20 kann auch als ein hydraulischer Hebel bezeichnet werden.
Bei einem Betrieb des Ventils 1 mit einer schnellen Hubbewe¬ gung des Piezoaktors 2 wird der Stößel 4 vergleichsweise schnell in Richtung des Deckels 9 ausgefahren oder verscho- ben. Da der Piezoaktor 2 rückwärtig durch das Festlager abgestützt wird, wird der Deckel 9 in Richtung der Balge 6, 7 und der Trennwand 8 verschoben. Da sich der Boden 13 des äußeren Metallbalgs 6 an dem Festlager 14 abstützt, wird durch die Bewegung des Deckels 9 der äußere Metallbalg 6 in Längsrich- tung komprimiert. Aufgrund der vergleichsweise schnellen Be¬ wegung des Hubstößels 4 tritt während seiner Betätigungszeit eine nur geringe, praktisch unwesentliche Menge der Hydrau¬ likflüssigkeit H durch eine Drosselstelle 24. Folglich kann sich in der ersten Teilkammer 10 ein Druck aufbauen, welcher nicht in die zweite Teilkammer 11 weitergeleitet wird und somit im Wesentlichen verlustfrei erzeugt wird. Der erhöhte Druck wird über die Hydraulikleitung 17 auf die in dem Metallbalg 18 befindliche Hydraulikflüssigkeit H wei- tergegeben, so dass der Primärstößel 20 gegen den Druck des
Federelements 21 ausgefahren wird und das Ventil 22 schalten, beispielsweise öffnen, kann.
Mit der Beendigung der Betätigung des Piezoaktors 2 wird der Primärstößel 4 durch die Federkraft des äußeren Metallbalgs 6 wieder zurückgefahren und der Druck in der Hydraulikflüssigkeit H sinkt wieder ab. Dadurch wird auch der Sekundärstößel 20 durch das Federelement 21 wieder in den Metallbalg 18 hin- ein verschoben, so dass eine Schaltstellung des Ventils 22 wieder zurückgesetzt wird, das Ventil 22 beispielsweise wie¬ der geschlossen wird.
Für schnelle Bewegungen, wie sie bei einer Betätigung eines Piezoaktors 2 typisch sind, dient der hydraulische Tempera- turkompensator 5 somit zum Druckaufbau in dem Ventil 1.
Für den Fall, dass sich das Ventil 1 (im Vergleich zu einer Betätigung des Piezoaktors 2 langsam) erwärmt, wird sich der Druck der Hydraulikflüssigkeit H aufgrund einer Temperatur¬ ausdehnung langsam erhöhen. Dadurch erhöht sich ein Druckunterschied zwischen der zweiten Teilkammer 11 und der gasgefüllten Kammer 12, so dass die gasgefüllte Kammer 12 durch eine Kompression des zweiten Metallbalgs 7 entlang der Längsachse L komprimiert wird und entsprechend das Volumen der zweiten Teilkammer 11 anwächst. Durch die Volumenvergrößerung der zweiten Teilkammer 11 relaxiert die Hydraulikflüssigkeit H wieder und kann auf einem bezüglich des ursprünglichen Temperaturniveaus nur geringfügig erhöhten Druck gehalten werden. Die gasgefüllte Kammer 12 dient somit als Ausgleichsvo¬ lumen zur Kompensation einer temperaturbedingten Volumenausdehnung der Hydraulikflüssigkeit H. So kann eine aufgrund langsamer Vorgänge, beispielsweise einer Temperaturänderung, erzeugte Volumenänderung effektiv begrenzt werden. Da die Drosselstelle 24 bei langsamen Vorgängen für die Hydraulikflüssigkeit H praktisch durchlässig ist, wird die Begrenzung der Druckerhöhung der Hydraulikflüssigkeit H auch für die anderen mit der Hydraulikflüssigkeit H befüllten Bereiche des Ventils 1 wirksam sein, nämlich beispielsweise für die erste Teilkammer 10 und für den Metallbalg 18. Dadurch wiederum kann eine Stellung, insbesondere Ruhestellung des Sekundärstößels 20 praktisch unabhängig von Temperaturschwankungen an dem Ventil konstant gehalten werden, wodurch eine Schaltge¬ nauigkeit verbessert wird.
Fig.2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen hydraulischen Temperaturkompensator 25 gemäß einer zweiten Aus führungs form, welcher beispielsweise anstelle des hydrau¬ lischen Temperaturkompensators 5 in das Ventil 1 einbaubar ist. Der hydraulische Temperaturkompensator 25 weist gegenüber dem hydraulischen Temperaturkompensator 5 eine zusätzli- che Druckfeder 26 in der gasgefüllten Kammer 12 auf. Die
Druckfeder ist hier als eine Spiralfeder ausgebildet, welche sich einerseits an dem Deckel 9 und andererseits an einem Bo¬ den 27 des inneren Metallbalgs 7 abstützt. Durch die Druckfe¬ der 26 wird der innere Metallbalg 7 stärker gestreckt, und er wird gegenüber einer Verformung in Längsrichtung funktional versteift. So bewirkt die Druckfeder 26, dass sich der Sys¬ temdruck der Hydraulikflüssigkeit erhöht. Durch die Druckfe¬ der 26 kann ferner ein Verhältnis zwischen einer Druckänderung der Hydraulikflüssigkeit H und einer zugehörigen Volu- menvergrößerung der zweiten Teilkammer 11 sehr präzise eingestellt werden, und damit auch eine Beziehung zwischen einem Druckniveau der Hydraulikflüssigkeit H und einer Temperatur der Hydraulikflüssigkeit H. Fig.3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen hydraulischen Temperaturkompensator 28, welcher beispielsweise anstelle des hydraulischen Temperaturkompensators 5 in das Ventil 1 einsetzbar ist. Der hydraulische Temperaturkompensa¬ tor 28 weist im Gegensatz zu dem hydraulischen Temperaturkom- pensator 5 an der Trennwand ein Flatterventil 29 auf, welches eine zugehörige Klappe 30 an einer an die erste Teilkammer 10 grenzenden Außenseite der Trennwand 8 aufweist. Das Flatter¬ ventil 29 bewirkt, dass eine "Totzeit" zwischen zwei Betäti¬ gungen des Piezoaktors 2 im normalen Betrieb verringert wird. Denn jedes Mal, wenn der Piezoaktor 2 den Deckel 9 über den Stößel 4 nach unten drückt, steigt der Druck wie beschrieben in der ersten Teilkammer 10. Zwar wird dadurch eine bezüglich eines einzelnen Betätigungsvorgangs nur vernachlässigbar geringe Menge der Hydraulikflüssigkeit H durch die Drosselstel- le 24 von der ersten Teilkammer 10 in die zweite Teilkammer 11 gedrückt. Wenn der Stößel 4 wieder in seine Ruhelage zu¬ rückkehrt, ergibt sich dadurch dennoch eine, wenn auch nur geringe, Druckdifferenz zwischen der ersten Teilkammer 10 und der zweiten Teilkammer 11 in Richtung der ersten Teilkammer 10. Diese Druckdifferenz ist vorzugsweise abzubauen, bevor der Piezoaktor 2 erneut betätigt werden kann, da sonst auf Dauer die Hydraulikflüssigkeit H in die zweite Teilkammer 11 gepumpt wird. Das Flatterventil 29 (bzw. jedes andere geeig¬ nete unidirektionale Ventil, welches einen vergleichsweise großen Strömungsquerschnitt aufweist und die Hydraulikflüs¬ sigkeit von der zweiten Teilkammer 11 in die erste Teilkamm- mer 10 hindurch lässt) beschleunigt diesen Druckausgleich und ermöglicht eine schnellere erneute Betätigung des Piezoaktors 2 bzw. des Stößels 4.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
So mag in den gezeigten Ausführungsbeispielen der thermische Temperaturkompensator 5, 25, 28 separat hergestellt und als eine Einheit in dem Ventil 1 verbaut und befüllt werden. Alternativ mag der hydraulische Temperaturkompensator stärker in das Ventil 1 integriert sein, beispielsweise dadurch, dass der äußere Metallbalg 6 und der Metallbalg 18 als ein einzi¬ ger Metallbalg vorliegen und also das Stellelement 20 ledig¬ lich durch die Hydraulikflüssigkeit H von dem zweiten Metall- balg 7 getrennt wäre. Dadurch könnte auch die Hydrauliklei¬ tung 17 entfallen, und es ist ein Ventil mit einer besonders kompakten Bauform erreichbar.
Auch können Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsbei- spiele kombiniert werden, z.B. für einen hydraulischen Temperaturkompensator mit einer Druckfeder in der gasgefüllten Kammer und zusätzlich einem unidirektionalen Ventil in der Trennwand .

Claims

Hydraulischer Temperaturkompensator (5; 25; 28), mindestens aufweisend
- eine längsausdehnbare Hydraulikkammer (10, 11) und
- eine gasgefüllte Kammer (12), die von der Hydraulikkammer (10, 11) zumindest teilweise umgeben ist,
- wobei die Hydraulikkammer (10, 11) in eine erste
Teilkammer (10) und eine zweite Teilkammer (11) unterteilt ist, welche mittels mindestens einer Dros¬ selstelle (24) miteinander hydraulisch verbunden sind und
- wobei die zweite Teilkammer (11) an die gasgefüllte Kammer (12) grenzt.
Hydraulischer Temperaturkompensator nach Anspruch 1, wobei die gasgefüllte Kammer eine offene gasgefüllte Kam¬ mer ist.
Hydraulischer Temperaturkompensator (5; 25; 28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die Hydraulikkammer (10, 11) mittels einer berührungslos in eine Außenwand (6) eingesetzten Innenwand (7) gebildet wird,
- zwischen der Außenwand (6) und der Innenwand (7) eine Trennwand (8) zur Bildung der ersten Teilkammer (10) und der zweiten Teilkammer (11) berührungslos einge¬ setzt ist und die Trennwand (8) die mindestens eine Drosselstelle (24) aufweist,
- die Innenwand (7), die Außenwand (6) und die Trenn¬ wand (8) jeweils einseitig offen sind und mit ihrer jeweiligen offenen Seite hermetisch an einem gemeinsamen Deckel (9) befestigt sind und
- die gasgefüllte Kammer (12) mittels einer Innenseite der Innenwand (7) gebildet wird.
Hydraulischer Temperaturkompensator (5; 25; 28) nach Anspruch 3, wobei die Innenwand (7) und die Außenwand (6) jeweils in Form eines endseitig offenen Balgs ausgestal¬ tet sind.
Hydraulischer Temperaturkompensator (5; 25; 28) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Trennwand (9) in Form eines endseitig offenen Hohlzylinders ausgestaltet ist .
Hydraulischer Temperaturkompensator (5; 25; 28) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Außenwand (6) an der Trennwand (8) hermetisch befestigt ist und die
Trennwand (8) an dem Deckel (9) hermetisch befestigt ist .
Hydraulischer Temperaturkompensator nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Außenwand und die Trennwand einzeln an dem Deckel hermetisch befestigt sind.
Hydraulischer Temperaturkompensator (25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der gasgefüllte Kam¬ mer mindestens ein Druckfederelement untergebracht ist.
Hydraulischer Temperaturkompensator (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hydraulikkammer (10, 11) ein unidirektionales Ventil (29), insbesondere Flat¬ terventil, aufweist, welches einen Fluss von der zweiten Teilkammer (11) in die erste Teilkammer (10) ermöglicht.
Hydraulischer Temperaturkompensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hydraulikkammer (10, 11) mit einer im Wesentlichen inkompressiblen Flüssigkeit, insbesondere mit unter Vakuum eingefülltem Öl, ge¬ füllt ist. 11. Hubübertrager (1), mindestens aufweisend
den hydraulischen Temperaturkompensator (5; 25; 28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - einen auf den Temperaturkompensator (5; 25; 28) wirkenden Hubaktor (2) und
- eine weitere Hydraulikkammer (18a), welche mit der ersten Teilkammer (10) der Hydraulikkammer (10, 11) des Temperaturkompensators (5; 25; 28) fluidisch ver¬ bunden ist,
- wobei die weitere Hydraulikkammer (18a) fluidisch mit einem verschieblich gelagerten Stellelement (20) in Verbindung steht.
Hubübertrager (1) nach Anspruch 11 mit einem hydraulischen Temperaturkompensator (5; 25; 28) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Hubaktor (2) mit dem Deckel (9) verbunden ist.
Hubübertrager (1) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei der Hubaktor (2) und der Temperaturkompensator (5; 25; 28) zwischen zwei Festlagern (3, 14) gehaltert sind. 14. Hubübertrager (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Hubübertrager ((1) einen Teil eines Einsprit- zers darstellt.
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