WO2012152472A1 - Anordnung zur drosselung einer fluidströmung und korrespondierende kolbenpumpe zur förderung von fluiden - Google Patents

Anordnung zur drosselung einer fluidströmung und korrespondierende kolbenpumpe zur förderung von fluiden Download PDF

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WO2012152472A1
WO2012152472A1 PCT/EP2012/054260 EP2012054260W WO2012152472A1 WO 2012152472 A1 WO2012152472 A1 WO 2012152472A1 EP 2012054260 W EP2012054260 W EP 2012054260W WO 2012152472 A1 WO2012152472 A1 WO 2012152472A1
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base body
shaped base
throttle
resilient
opening
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PCT/EP2012/054260
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Oliver Gaertner
Wolfgang Schuller
Daniel Gosse
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Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • F04B11/0008—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using accumulators
    • F04B11/0033—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation using accumulators with a mechanical spring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/225—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves with throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/102—Disc valves
    • F04B53/1032—Spring-actuated disc valves

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for throttling a fluid flow according to the preamble of independent claim 1.
  • the present invention relates to a piston pump for conveying fluids with such a throttle device.
  • Piston pumps are known forms 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 serve to control the fluid during the pumping movement of the piston.
  • the inlet valve serves to prevent the fluid from flowing back into the suction space during the compression phase.
  • the outlet valve prevents backflow of the fluid from the pressure side into the pump interior and is typically located in the lid of the pump.
  • at least one throttle arrangement is provided for throttling the fluid flow downstream of the outlet valve.
  • the published patent application DE 10 2008 002 740 A1 describes a piston pump for brake pressure regulation in a hydraulic vehicle brake system.
  • the described piston pump comprises a pump housing, one in
  • the described piston pump for conveying fluids comprises a piston, a cylinder element and a pressure chamber arranged between an inlet valve and an outlet valve, which is closed off by a cover, wherein the outlet valve has a closing body embodied as a ball, a spiral spring acting on the closing body Biasing means comprising a base member for supporting the biasing means and a disc member, and wherein a sealing seat of the exhaust valve is disposed on the disc member.
  • the use of the disk element is intended to ensure that component tolerances of various components of the piston pump can not adversely affect the exhaust valve. Disclosure of the invention
  • the inventive arrangement for throttling a fluid flow with the features of independent claim 1 has the advantage that a reduction of pulsations in a fluid system by a variable throttle cross-section with the simplest, cost-effective, process reliable mountable, tool-dropping components and robust design is possible, which Insensitive to component and assembly tolerances, as previously known throttle arrangements with a variable cross-section.
  • Embodiments of the present invention are not translated into tolerances of the flow cross-section, but by a parallel shift of the throttle characteristic in negligible differences of
  • the core of the invention is a throttle element with a resilient body in the form of a disc. This has a first opening, which can be flowed through.
  • the main body can have different cross sections. sen and, for example, be designed as a plate spring and / or leaf spring.
  • collar and / or collars can be arranged on the disk-shaped base body, so that other shapes, such as a cross-hat-shaped and / or cap-shaped body are formed.
  • the main body is preferably radially symmetrical, but can also be angular
  • the throttle element is installed in the fluid channel such that it rests on a support from both sides. Between the two supports there is a predetermined distance along the symmetry axis.
  • the throttle element can be biased defined between the supports in the installed state, resulting in a defined opening pressure. If there is a pressure difference between the top and bottom of the element and this is strong enough to overcome the defined opening pressure of the bias, the throttle element dissolves from the support of the side with the higher pressure and performs a stroke through which a flow cross - Cut arises, over which a pressure equalization takes place.
  • the throttle element is preferably positively against the supports, whereby a sealing effect in the form of a line or surface seal is realized.
  • a sealing effect in the form of a line or surface seal is realized.
  • the second opening can be realized for example by a depression in the supports, an annular gap and / or an opening in the throttle element in the form of a bore, a slot, etc.
  • a stop can be provided which limits the opening stroke.
  • a fluidic end position damping can further optimize the opening and noise behavior.
  • Embodiments of the present invention provide an arrangement for throttling a fluid flow having a variably settable opening cross-section to implement a progressive opening response or a degressive increase in flow resistance with increasing flow in a fluid channel. This allows a strong throttle at low flow rates, as well as a low flow resistance at higher flow rates, which advantageously has a good efficiency result.
  • the invention describes possible designs of the throttle element, which can be realized by simple, tool-falling and process-reliable manufacturable and mountable components.
  • Embodiments of the fluid flow restriction arrangement of the present invention may be advantageously arranged in parallel and / or series connection with a fluid pump, fluid valve, or other fluid element which generates pulsations, i. Changes in the volume flow over time caused in the fluid system.
  • a fluid pump fluid valve
  • other fluid element which generates pulsations, i. Changes in the volume flow over time caused in the fluid system.
  • embodiments of the inventive arrangement for throttling fluid flow into hydraulic brake modulation units such as those described in U.S. Pat.
  • ABS Anti-lock Braking System
  • ESP Electro Stability Program
  • an electrohydraulic brake system and similar devices used in vehicle brake systems to reduce hydraulic pulsations that may be transmitted to other components, including the interior of the vehicle, or in the worst case, "bucking" To cause changes in the longitudinal acceleration, and "nodding" of the vehicle.
  • An arrangement according to the invention for throttling a fluid flow comprises a throttle element, which is arranged to influence a flow cross section in a fluid channel.
  • the throttle element has a resilient disc-shaped base body, which is arranged with its top and bottom between at least two supports in the fluid channel, that the flow cross-section along the axis of symmetry in dependence on the pressure difference between the top and bottom of the resilient disk-shaped body is variably adjustable, said at least one support on the upper side of the resilient disc-shaped base body and at least one support abuts against the underside of the resilient disc-shaped base body.
  • a piston pump according to the invention for conveying fluids comprises a piston, a cylinder element and a pressure chamber which is arranged between an inlet valve and an outlet valve and which is closed off by a cover. sen, wherein in the fluid flow after the outlet valve, an inventive arrangement for throttling a fluid flow is provided.
  • the resilient disc-shaped base body has a flow-through first opening, wherein at a lifted side of the elastic spring-shaped disk-shaped body, the first opening of the resilient disc-shaped base body flows through and / or the resilient disc-shaped base body is flowed around.
  • an independent of the differential pressure released second opening with a defined constant flow cross section is present.
  • the second opening can be introduced, for example, as a bore in the resilient disc-shaped base body and / or as a recess in the at least two supports and / or executed as an annular gap.
  • the second opening in the resilient body acts as an additional static throttle and allows a simple and cost-effective implementation of a dynamic throttle with a static component.
  • the advantage of such a design is that the positive functions of a dynamic throttle can be combined and integrated very cost-effectively and easy to install with a static throttle. It is an additional component that can be performed, for example, as a stamped part or as an etched component.
  • the disc-shaped main body of the throttle element bends through and the dynamic throttle opens, so that in addition a large amount of fluid can flow out. Below the predetermined pressure difference, a smaller amount of fluid flows across the static throttle, i. through the second opening.
  • the resilient disc-shaped base body is arranged under a defined bias between the at least two supports so that an opening differential pressure is predetermined, wherein the at least two supports are arranged with a predeterminable along the axis of symmetry distance to each other are.
  • the pressure difference raises the resilient disc-shaped base body from the at least one support of the side with the higher pressure, so that the resilient disc-shaped base body along the axis of symmetry performs a stroke and increases the flow cross-section.
  • the resilient disc-shaped base body is to form a surface seal and / or line seal form-fitting to the at least two supports.
  • the throttling behavior of the throttle element can be, for example, by changing the constant cross section of the second opening and / or the stiffness and / or spring characteristic and / or force-displacement characteristic and / or the material thickness of the resilient disc-shaped base body and / or the response pressure and / or the bias voltage and / or by
  • the arrangement according to the invention can be an element with a variable volume depending on the pressure and / or a throttle device with a constant cross section and / or a
  • Non-return valve can be provided, which are arranged fluidically in series and / or parallel connection to the throttle element.
  • a variable volume connected upstream of the throttle element in the direction of flow can be designed, for example, as a pressure-dependent elastic volume in the form of a compressible gas volume.
  • Such an elastic volume can be used over a larger pressure range for damping the pulsations in the fluid channel.
  • Conversely, thereby the compressible volume of the damping element can be reduced at the same pressure range to be damped.
  • the throttle element can be switched in the flow direction behind a volumetric flow source and an elastic volume.
  • the volumetric flow source can be, for example, a reciprocating pump, a gear pump, or else another element which effects a temporal change of the volumetric flow.
  • the elastic volume temporarily stores the available through the pressure increase at the throttle element volume according to its pressure-volume curve.
  • the elastic volume can be determined for example by the inherent elasticity of the fluid system, a piston accumulator with return be realized spring, a gas pressure accumulator, a bellows, a diaphragm spring or similar components, which increase their volume absorption under the influence of pressure. Due to the variable throttle cross-section of the arrangement according to the invention for throttling a fluid flow, a greater pressure increase can be generated in the region of small volume flows and the volume intake of the elastic volume can be increased. This results in a lower residual ripple / amplitude spectrum at the output of the pressure supply system. In the area of large volume flows, the losses at the throttle can be reduced by their progressive characteristic curve.
  • the resilient disc-shaped base body is designed as a return spring for a closing element of a valve.
  • the resilient disc-shaped base body is clamped between the cylinder element and the lid.
  • the stroke of the resilient disc-shaped base body can be limited by shaping an end face of the cylinder element.
  • annular channel is formed in the lid, which is covered by the throttle element and filled with open outlet valve with fluid, which flows through the throttle element in at least one outflow channel.
  • Embodiments of the present invention advantageously enable a reduction in throttling at high flow rates, a reduction in system load (internal pump pressure, engine load, motor power consumption, etc.), NVH (Noise Vibration Harshness Behavior) performance or reduction of noise and noise emissions and the use of smaller, lower-power drives.
  • system load internal pump pressure, engine load, motor power consumption, etc.
  • NVH Noise Vibration Harshness Behavior
  • 1 to 6 each show a schematic sectional view of an embodiment of an arrangement according to the invention for throttling a flow of fluid.
  • FIGS. 7 to 14 each show a schematic sectional view of an embodiment of a possible sealing concept on supports of the arrangements according to the invention for throttling a fluid flow from FIGS. 1 to 6.
  • FIG. 15 shows a characteristic diagram with several characteristic curves of different arrangements for restricting a fluid flow, for illustrating the dynamic flow behavior of embodiments of the arrangement according to the invention for throttling a fluid flow in comparison with other arrangements for throttling a fluid flow.
  • 16 to 18 each show a schematic equivalent circuit diagram of an embodiment of the arrangement according to the invention for throttling a fluid flow.
  • FIG. 19 shows various volume flow-time characteristics of a fluid pump or pulsation source with a volume flow which is not constant over time.
  • Fig. 20 shows various volume change pressure characteristics of a variable volume element.
  • FIG. 21 shows a cross section through a rear region of a first exemplary embodiment of a piston pump according to the invention for conveying fluids with an arrangement according to the invention for throttling a fluid flow.
  • FIG. 22 shows a schematic plan view of an exemplary embodiment of a throttle element for the arrangement according to the invention for throttling a fluid flow from FIG. 21.
  • 23 shows a perspective sectional representation of a rear region of a second exemplary embodiment of a piston pump according to the invention for conveying fluids with an arrangement according to the invention for throttling a fluid flow.
  • Fig. 24 shows a detailed view of the piston pump according to the invention
  • Fig. 23 in a first state.
  • Fig. 25 shows a detailed view of the piston pump according to the invention from Fig. 23 in a second state.
  • FIG. 26 shows a perspective view of a cover for the piston pump from FIG. 23.
  • FIG. 26 shows a perspective view of a cover for the piston pump from FIG. 23.
  • FIG. 27 shows a perspective illustration of a throttle element for the piston pump from FIG. 23.
  • FIG. 28 shows a perspective view of a cylinder element for the piston pump from FIG. 23.
  • FIG. 29 shows a perspective view of the cover from FIG. 26 with an inserted throttle element from FIG. 27.
  • Throttling arrangements in fluid ducts of constant cross-section are known in the prior art.
  • Variable cross-sections are realized by pressure-difference-actuated or power-operated valves, which are relatively complex and expensive.
  • the known throttle devices have an approximately linear throttle characteristic, ie a linearly increasing flow resistance with increasing volume flow through the throttle cross section.
  • Check valves allow the X-axis section to be moved by conditions of opening pressure.
  • Electronically controlled throttle valves are very complex to realize due to a required detection of a valve stem position.
  • Variable throttle arrangements with a defined flow cross-section in the pressure-balanced state and defined opening behavior are generally not cost-effective to display in the vehicle sector due to the high demands on the functional area with respect to temperature range, durability, etc.
  • Component tolerances and assembly tolerances lead to throttle arrangements with variable cross-section and their adjacent parts can be made only very cost-intensive process reliable.
  • an arrangement for throttling a fluid flow 1 comprises a throttle element 10, which is arranged to influence a flow cross section in a fluid channel 5.
  • the throttle element 10 has a resilient disc-shaped base body 12, 22, 32, 42, which is arranged with its upper side 12.1 and bottom 12.2 between at least two supports 16.1, 16.2 in the fluid channel 1, that the flow cross-section as a function of the pressure difference between the Top 12.1 and bottom 12.2 of the springy disk-shaped
  • Base 12, 22, 32, 42 is variably adjustable.
  • the side of the disc-shaped base body 12, 22, 32, 42 is referred to as the top 12.1, which is arranged in the respective representation above and exposed to a first pressure P1
  • each side of the disc-shaped base body 12, 22, 32nd , 42 is referred to as bottom 12.1, which is arranged in the respective representation below and a second pressure P1 is exposed.
  • the fluid channel 5 is bounded by channel walls 3, to which the supports 16.1, 16.2 for the throttle element 10 are arranged accordingly.
  • the flow direction of the fluid flow 1 from top to bottom, above the throttle element 10, a first pressure P1 and below the throttle element 10, a second pressure P2 prevails, so that the throttle element 10, a differential pressure ⁇ P1 - P2 is applied.
  • the illustrated exemplary embodiments of the throttle element 10 in the resilient disc-shaped basic body 12, 22, 32, 42 each have a first opening 14, 24, 34, 44 which can be flowed through, the cross sections of the various exemplary embodiments may have different shapes.
  • the elastic disc-shaped basic body 12, 22, 32, 42 flows around, while with a raised underside 12.2 of the resilient disc-shaped basic body 12, 22, 32, 42 the first opening 14, 24, 34, 44 of the resilient disk-shaped base body 12, 22, 32, 42 is flowed through.
  • the resilient disc-shaped base body 12, 22, 32, 42 is arranged in the illustrated embodiment, under a defined bias between the at least two supports 16.1, 16.2, so that a ⁇ réellesdiffe- renz horrin is predetermined.
  • the at least two supports 16.1, 16.2 are arranged with a predeterminable distance dr1 from each other, wherein the predetermined distance dr1 dictates the lever ratios of the throttle element 10.
  • the distance dr1 between a first support 16.1, and a second support 16.2 is representative of all embodiment shown in Fig. 3.
  • the pressure difference on the throttle element 10 raises the resilient disc-shaped
  • Base body 12, 22, 32, 42 on reaching the predetermined opening differential pressure of the at least one support 16.1, 16.2 of the page 12.1, 12.2 with the higher pressure P1, P2, so that the resilient disc-shaped base body 12, 22, 32, 42 a hub ds1 or a stroke ds2 and increases the flow area.
  • the elastic body 12 of the throttle element 10 is designed as a plate spring with a first opening 14.
  • an outer side of the main body 12 designed as a plate spring rests against a peripheral first support 16.1 as an upper side 12.1, wherein an inner side of the base body 12 designed as a plate spring rests against a second support 16.2 as a lower side
  • the inside of the main body 12, which is designed as a plate spring abuts against the revolving first abutment 16. 1 as the upper side 12.
  • an outer side of the plate spring is designed as a plate spring Base body 12 as bottom 12.2 abuts the second support 16.2.
  • the elastic body 22 of the throttle element 10 is designed as a flat disk with a first opening 24.
  • the elastic main body 32 of the throttle element 10 is designed as a cap-shaped disk with a first opening 34.
  • the throttle element 10 with the basic body 32 embodied as a cap-shaped disk also exhibits different dynamic throttle behavior as a function of the installed position.
  • the elastic base body 42 of the throttle element 10 is designed as a hat-shaped disc with a first opening 44.
  • the throttle element 10 with the main body 42 designed as a hat-shaped disk also exhibits different dynamic throttle behaviors as a function of the installed position.
  • the elastic base body 12 of the throttle element 10 is designed analogously to FIG. 2 as a disk spring with a first opening 14.
  • the base body 12 designed as a plate spring has a second opening 14.1 which is released independently of the differential pressure and has a defined constant flow cross section.
  • the second opening 14.1 is introduced as a bore in the resilient disk-shaped base body 12. Additionally and / or alternatively, such a second opening 14.1 can also be introduced as a recess in the at least two supports 16.1, 16.2 and / or executed as an annular gap. Furthermore, such a second opening 14. Cross section are also introduced into the throttle elements 10 shown in Fig. 3 to 6.
  • the throttling behavior of the throttle element 10 can be achieved by changing the constant cross section of the second opening 14.1 and / or the rigidity and / or
  • Spring characteristic and / or force-displacement characteristic of the resilient disc-shaped base body 12, 22, 32, 42 and / or the set pressure and / or the bias voltage and / or by changing a stroke limit can be changed.
  • the throttle element 10 is preferably positively against the supports 16.1, 16.2, whereby a sealing effect in the form of a line seal 17.2 or a surface seal 17.1 is realized.
  • Fig. 7 to 14 show various embodiments of the support areas.
  • the throttle element 10 has a flat surface which forms a surface seal 17.1 with a curved surface of the support 16.1, 16.2. As can also be seen from FIG. 8, the throttle element 10 has a plane
  • the throttle element 10 has a flat surface, wherein an edge of the flat surface with a curved surface of the support 16.1, 16.2 forms a line seal 17.2.
  • the throttle element 10 has a flat surface which forms a surface seal 17.1 with the flat surface of the support 16.1, 16.2.
  • the throttle element 10 has a curved surface which forms a surface seal 17.1 with a similarly curved surface of the support 16.1, 16.2.
  • the throttle element 10 has a curved surface which forms a line seal 17.2 with an oppositely curved surface of the support 16.1, 16.2.
  • the throttle element 10 has a plane
  • the throttle element 10 has a support nose 12.3, which rests on a flat surface of the support 16.1, 16.2 and forms a surface seal 17.1.
  • Fig. 15 is a characteristic diagram showing a plurality of characteristics of various arrangements for restricting a fluid flow 1.
  • characteristics a show the dynamic throttle performance of throttle assemblies having a constant cross section.
  • a characteristic curve b in FIG. 15 shows the dynamic throttle behavior of a throttle arrangement having a rectangular cross section whose width / height ratio has a value in the range from 0.1 to 1.
  • a characteristic curve c in FIG. 15 shows the dynamic throttle behavior of embodiments of the present inventive arrangement for throttling a fluid flow.
  • embodiments of the present invention show a progressive opening behavior or a decreasing increase of the flow resistance with increasing flow. This advantageously allows a strong throttling at low flow rates, as well as a low flow resistance at larger flow rates.
  • FIG. 16 to 18 each show a schematic equivalent circuit diagram of an embodiment of the arrangement according to the invention for throttling a fluid flow.
  • the throttle element 10 in the exemplary embodiment shown is connected downstream of a volumetric flow source 50 and an element 60 with elastic volume.
  • the volumetric flow source 50 can be, for example, a reciprocating pump, a gear pump, or else another fluid element which effects a temporal change of the volumetric flow or a pulsation.
  • FIG. 19 shows various possible courses of volume flow-time characteristic curves of the volume flow source, all of which have a pulse-shaped profile, ie a volume flow that is not constant over time.
  • the element 60 stores the available through the pressure increase at the throttle element 10 volume according to its pressure-volume curve.
  • FIG. 20 shows various volume change pressure characteristics of the variable volume element 60.
  • the element 60 is designed as a piston accumulator with a return spring 62, a piston 64 and a compensation chamber 66, the volume of which can be changed depending on the pressure on the piston 64 and the return spring 62.
  • the elastic volume can be realized for example by the inherent elasticity of the fluid system, a gas pressure accumulator, a bellows, a diaphragm spring or similar components, which increase their volume absorption under the influence of pressure.
  • variable throttle cross-section Due to the variable throttle cross-section, a greater pressure increase can be generated in the region of small volume flows, and the volume absorption of the element 60 with elastic volume can be increased. This results in a lower residual ripple / amplitude spectrum at the output A of the fluid system.
  • Another component of the invention is the combination of the element with the valve spring of an elastic volume and throttle connected check valve in the form of a leaf spring.
  • 21 and 22 show a possible design with leaf spring and throttle element combined in a component 10th 21 shows a cross section through a rear region of a first exemplary embodiment of a piston pump 50 according to the invention for conveying fluids with an arrangement according to the invention for throttling a fluid flow
  • FIG. 22 shows a schematic plan view of an exemplary embodiment of a throttle element 72 for the FIGS inventive arrangement for
  • the illustrated piston pump 50 'for conveying fluids comprises a piston (not shown), a cylinder element 52' and a pressure chamber 53 'arranged between an inlet valve and an outlet valve 57', not shown 51 is completed, wherein in the fluid flow to the outlet valve 57, an inventive arrangement for throttling a fluid flow 1 is provided.
  • the outlet valve 57 comprises a closing body 57.1 embodied as a ball and an outlet valve seat 57.2 and adjusts the fluid flow 1 between an outlet opening 54 of the pressure chamber 53 and at least one outflow channel 55 of the piston pump 50.
  • the throttle element 10 comprises a disk-shaped base body 72, which is arranged between two peripheral supports 16.1, 16.2.
  • the disc-shaped base body 72 is designed as a leaf spring with a spiral-shaped first opening 74 and at the same time acts as a return element for the closing body 57.1.
  • a variable volume element 60 is formed, which has a piston 64 supported by a return spring 62, which changes the volume of the compensation chamber 66.
  • FIGS. 23 to 29 show components of a second exemplary embodiment of a piston pump 50 'according to the invention for conveying fluids with an arrangement according to the invention for throttling a fluid flow.
  • the illustrated piston pump 50 'for conveying fluids comprises a piston (not shown), a cylinder element 52 and a pressure chamber 53 arranged between an inlet valve and an outlet valve 57 (not shown) Cover 51 is completed, wherein in the fluid flow to the outlet valve 57 'an inventive arrangement for throttling a fluid flow 1 'is provided.
  • the throttle element 10 comprises a disk-shaped main body 82, which between three peripheral supports 16.1, 16.2. 16.3 is clamped.
  • the disk-shaped main body 82 has a first opening 84, which is adapted to the dimension of the closing body 57.1 '.
  • the disk-shaped base body 82 is clamped between a first support 16.1 on the cylinder element 52 'and a second and third support 16.2, 16.3 arranged in the cover 51'.
  • an offset dv1 which leads to a bias in the disk-shaped base body 82, which must be applied by a prevailing fluid idyak to lift the outer edge of the body 82 20 from the third support 16.2.
  • the inner edge of the disc-shaped base body 82 is independent of the prevailing pressure both on the first cylindrical member 52 'arranged on the first support 16.1 and in the lid 51' arranged second support 16.2.
  • the stroke ds3 of the resilient disc-shaped basic body 82 is limited by shaping the end face 52.1 'of the cylinder element 52'.
  • the end face is made 52.1 'arched, the dimensions of the curvature specify the maximum possible stroke of the body 82.
  • FIG. 24 shows the piston
  • FIG. 25 shows the piston pump 50 'in a differential
  • Throttling element 10 ' i. is covered by the resilient body 82.
  • the fluid passes with the outlet valve 57 'open, i. when lifted from the exhaust valve seat 57.2 closing body 57.1 ', via a connecting channel 58.1 in the annular channel 58 flows through the throttle element 10' in at least one outflow channel 55 'from.
  • Embodiments of the present invention advantageously enable a reduction in pulsations in fluid systems through a variable throttle area.
  • the realization of such a throttle arrangement with variable flow cross-section is advantageously carried out with the simplest, cost-effective, process-reliable, tool-falling components and a robust design, which is less sensitive to component and assembly tolerances, than previously known variable restrictors.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung (1) mit einem Drosselelement (10), welches zur Beeinflussung eines Strömungsquerschnitts in einem Fluidkanal (5) angeordnet ist, sowie eine Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden mit einer solchen Drosselanordnung. Erfindungsgemäß weist das Drosselelement (10) einen federelastischen scheibenförmigen Grundkörper (12) auf, welcher mit seiner Oberseite (12.1) und Unterseite (12.2) so zwischen mindestens zwei Auflagern (16.1, 16.2) im Fluidkanal (5) angeordnet ist, dass der Strömungsquerschnitt in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen Oberseite (12.1) und Unterseite (12.2) des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers (12) variabel einstellbar ist, wobei mindestens ein Auflager (16.1, 16.2) an der Oberseite (12.1) des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers (12) und mindestens ein Auflager (16.1, 16.2) an der Unterseite (12.2) des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers (12) anliegt.

Description

Beschreibung
Titel
Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmunq und korrespondierende Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 . Zudem betrifft die vor- liegende Erfindung eine Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden mit einer solchen Drosselvorrichtung.
Kolbenpumpen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführung sformen 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 Venti- le 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 und ist typischerweise im Deckel der Pumpe untergebracht. Zur Geräusch- und Pulsation- soptimierung ist zum Drosseln der Fluidströmung nach dem Auslassventil mindestens eine Drosselanordnung vorgesehen.
In der Offenlegungsschrift DE 10 2008 002 740 A1 wird beispielsweise eine Kolbenpumpe zur Bremsdruckregelung in einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage be- schrieben. Die beschriebene Kolbenpumpe umfasst ein Pumpengehäuse, eine im
Pumpengehäuse angeordnete Aufnahmebohrung für die Kolbenpumpe und einen die Aufnahmepumpe nach außen verschließenden Ventildeckel, in welchem ein Auslassventil und erste und zweite Kanalabschnitte eines Abströmkanals untergebracht sind. Die Abströmgeometrie beeinfiusst das Geräuschverhalten der Kolbenpumpe und wird deswegen meist mit einer geeigneten Verjüngung des Abströmkanals ausgeführt, wel- che dann eine Drosselwirkung darstellt.
In der Offenlegungsschrift DE 10 2006 027 555 A1 wird beispielsweise eine Kolbenpumpe mit reduzierter Geräuschentwicklung beschrieben. Die beschriebene Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden umfasst einen Kolben, ein Zylinderele- ment und einen zwischen einem Einlassventil und einem Auslassventil angeordneten Druckraum, welcher von einem Deckel abgeschlossen ist, wobei das Auslassventil einen als Kugel ausgeführten Schließkörper, eine auf den Schließkörper wirkende als Spiralfeder ausgeführte Vorspanneinrichtung, ein Basiselement zum Abstützen der Vorspanneinrichtung und ein Scheibenelement umfasst, und wobei ein Dichtsitz des Auslassventils am Scheibenelement angeordnet ist.
Durch die Verwendung des Scheibenelements soll sichergestellt werden, dass Bauteiltoleranzen verschiedener Bauteile der Kolbenpumpe sich nicht negativ auf das Auslassventil auswirken können. Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass eine Reduktion von Pulsationen in einem Fluidsystem durch einen vari- ablen Drosselquerschnitt mit einfachsten, kostengünstigen, prozesssicher montierbaren, werkzeugfallenden Bauteilen und robustem Design möglich ist, welches unempfindlicher gegenüber Bauteil- und Zusammenbautoleranzen ist, als bisher bekannte Drosselanordnungen mit einem variablen Querschnitt. Durch
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden Bauteiltoleranzen nicht in Toleranzen des Strömungsquerschnitts übersetzt, sondern durch eine Parallelverschiebung der Drosselkennlinie in vernachlässigbar kleine Differenzen des
Öffnungsverhaltens der Drosselanordnung.
Kern der Erfindung ist ein Drosselelement mit einem federelastischen Grundkörper in Form einer Scheibe. Diese verfügt über eine erste Öffnung, welche durchströmt werden kann. Der Grundkörper kann verschiedene Querschnitte aufwei- sen und beispielsweise als Tellerfeder und/oder Blattfeder ausgebildet sein. Zudem können Kragen und/oder Bünde an dem scheibenförmigen Grundkörper angeordnet werden, so dass andere Formen, wie beispielsweise ein im Querschnitt hutförmiger und/oder kappenförmiger Grundkörper ausgebildet werden. Der Grundkörper ist vorzugsweise radialsymmetrisch, kann aber auch als eckige
Scheibe ausgebildet sein. Das Drosselelement wird derart in den Fluidkanal eingebaut, dass es von beiden Seiten an einem Auflager aufliegt. Zwischen den beiden Auflagern besteht entlang der Symmetrieachse ein vorgegebener Abstand. Das Drosselelement kann zwischen den Auflagern im eingebauten Zu- stand definiert vorgespannt sein, wodurch sich ein definierter Öffnungsdruck ergibt. Liegt eine Druckdifferenz zwischen Ober- und Unterseite des Elements an und ist diese stark genug, um den definierten Öffnungsdruck der Vorspannung zu überwinden, so löst sich das Drosselelement vom Auflager der Seite mit dem höheren Druck ab und führt einen Hub aus, durch welchen ein Strömungsquer- schnitt entsteht, über welchen ein Druckausgleich stattfindet.
Das Drosselelement liegt an den Auflagern vorzugsweise formschlüssig an, wodurch eine Dichtwirkung in Form einer Linien- oder Flächendichtung realisiert wird. Zudem besteht die Möglichkeit durch eine zweite Öffnung einen definierten, konstanten Strömungsquerschnitt im Zustand freizugeben. Dies entspricht einer
Parallelschaltung eines weiteren Drosselelements mit einem konstanten Querschnitt. Die zweite Öffnung kann beispielsweise durch eine Vertiefung in den Auflagen, einen Ringspalt und/oder eine Öffnung im Drosselelement in Form einer Bohrung, eines Schlitzes usw. realisiert werden. Hierbei gibt es des Weiteren die Möglichkeit eine gerichtete Zwangsabströmung vorzusehen.
Zur Steigerung der Lebensdauer des Drosselelements kann ein Anschlag vorgesehen werden, welcher den Öffnungshub begrenzt. Im Bereich dieses Anschlags kann eine fluidische Endlagendämpfung das Öffnungs- und Geräuschverhalten weiter optimieren.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung mit einem variabel einstellbaren Öffnungsquerschnitt zur Verfügung, um ein progressives Öffnungsverhalten bzw. eine degres- sive Zunahme des Durchflusswiderstands mit zunehmendem Durchfluss in einem Fluidkanal zu implementieren. Dies ermöglicht ein starkes Androsseln bei niedrigen Durchflüssen, sowie einen geringen Durchflusswiderstand bei größeren Durchflüssen, was in vorteilhafter Weise einen guten Wirkungsgrad zur Folge hat. Die Erfindung beschreibt mögliche Designs des Drosselelements, welche durch einfache, werkzeugfallende und prozesssicher herstell- und montierbare Bauteile realisierbar sind.
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung können in vorteilhafter Weise in Parallel- und/oder Reihenschaltung zu einer Fluidpumpe, einem Fluidventil oder einem sonstigen Fluidelement angeordnet werden, welches Pulsationen, d.h. Änderungen des Volumenstroms über der Zeit im Fluidsystem verursacht. Vorzugsweise werden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung in Aggregaten zur hydraulischen Bremsmodulation, wie z.B. ABS (Antiblockiersys- tem), ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm), einem elektrohydraulischen Bremssystem und ähnlichen Geräten in Fahrzeugbremssystemen zur Reduktion von hydraulischen Pulsationen verwendet, welche sich auf andere Komponenten bis hin in den Fahrzeuginnenraum übertragen können, oder im schlimmsten Fall „Ruckeln", d.h. Änderungen der Längsbeschleunigung, und„Nicken" des Fahrzeugs verursachen.
Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung umfasst ein Drosselelement, welches zur Beeinflussung eines Strömungsquerschnitts in einem Fluidkanal angeordnet ist. Erfindungsgemäß weist das Drosselelement einen federelastischen scheibenförmigen Grundkörper auf, welcher mit seiner Oberseite und Unterseite so zwischen mindestens zwei Auflagern im Fluidkanal angeordnet ist, dass der Strömungsquerschnitt entlang der Symmetrieachse in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen Oberseite und Unterseite des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers variabel einstellbar ist, wobei mindestens ein Auflager an der Oberseite des federelastischen scheibenförmi- gen Grundkörpers und mindestens ein Auflager an der Unterseite des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers anliegt.
Eine 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 abgeschlos- sen ist, wobei in der Fluidströmung nach dem Auslassventil eine erfindungsgemäße Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung vorgesehen ist.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiter- bildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass der federelastische scheibenförmige Grundkörper eine durchströmbare erste Öffnung aufweist, wobei bei einer abgehobenen Seite des feder- elastischen scheibenförmigen Grundkörpers die erste Öffnung des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers durchströmt und/oder der federelastische scheibenförmige Grundkörper umströmt ist. in vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist eine unabhängig vom Differenzdruck freigegebene zweite Öffnung mit einem definierten konstanten Strömungsquerschnitt vorhanden. Die zweite Öffnung kann beispielsweise als Bohrung in den federelastischen scheibenförmigen Grundkörper und/oder als Vertiefung in die mindestens zwei Auflager eingebracht und/oder als Ringspalt ausgeführt werden. Die zweite Öffnung im federelastischen Grundkörper wirkt als zusätzliche statische Drossel und ermöglicht eine einfache und kostengünstige Implementierung einer dynamischen Drossel mit einem statischen Anteil. Der Vorteil einer solchen Konstruktion liegt darin, dass die positiven Funktionen einer dynamischen Drossel sehr kostengünstig und montagefreundlich mit einer statischen Drossel kombiniert und integriert werden können. Es handelt sich um ein zusätzliches Bauteil, das beispielsweise als Stanzteil oder als geätztes Bauteil ausgeführt werden kann. Wenn eine bestimmte Druckdifferenz erreicht wird, biegt sich der scheibenförmige Grundkörper des Drosselelements durch und die dynamische Drossel öffnet, so dass zusätzlich eine große Fluid- menge abströmen kann. Unterhalb der vorgegebenen Druckdifferenz strömt eine kleinere Fluidmenge über die statische Drossel, d.h. durch die zweite Öffnung ab.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist der federelastische scheibenförmige Grundkörper unter einer definierten Vorspannung zwischen den mindestens zwei Auflagern angeordnet, so dass ein Öff- nungsdifferenzdruck vorgegeben ist, wobei die mindesten zwei Auflager mit einem entlang der Symmetrieachse vorgebbaren Abstand zueinander angeordnet sind. Die Druckdifferenz hebt den federelastischen scheibenförmigen Grundkörper von dem mindestens einen Auflager der Seite mit dem höheren Druck ab, so dass der federelastische scheibenförmige Grundkörper entlang der Symmetrieachse einen Hub ausführt und den Strömungsquerschnitt vergrößert.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung liegt der federelastische scheibenförmige Grundkörper unter Ausbildung einer Flächendichtung und/oder Liniendichtung form schlüssig an den mindestens zwei Auflagern an.
Während der Auslegung kann das Drosselverhalten des Drosselelements beispielsweise durch Verändern des konstanten Querschnitts der zweiten Öffnung und/oder der Steifigkeit und/oder Federkennlinie und/oder Kraft-Weg-Kennlinie und/oder der Materialstärke des federelastischen scheibenförmigen Grundkör- pers und/oder des Ansprechdrucks und/oder der Vorspannung und/oder durch
Verändern einer Hubbegrenzung angepasst werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung können ein Element mit einem in Abhängigkeit vom Druck veränderbaren Volumen und/oder eine Drosselvorrichtung mit konstantem Querschnitt und/oder ein
Rückschlagventil vorgesehen werden, welche strömungstechnisch in Reihen- und/oder Parallelschaltung zum Drosselelement angeordnet sind. Ein in Durchflussrichtung vor das Drosselelement geschaltetes veränderbares Volumen kann beispielsweise als druckabhängiges elastisches Volumen in Form eines kom- pressiblen Gasvolumens ausgeführt werden. Ein solches elastisches Volumen kann über einen größeren Druckbereich zur Dämpfung der Pulsationen im Fluid- kanal verwendet werden. Im Umkehrschluss kann dadurch das kompressible Volumen des Dämpfungselements bei gleichem zu bedämpfenden Druckbereich reduziert werden. Das Drosselelement kann in Durchflussrichtung hinter eine Vo- lumenstromquelle und ein elastisches Volumen geschaltet werden. Die Volumenstromquelle kann beispielsweise eine Hubkolbenpumpe, eine Zahnradpumpe, oder auch ein sonstiges Element sein, welches eine zeitliche Änderung des Volumenstroms bewirkt. Das elastische Volumen speichert temporär das durch die Drucküberhöhung am Drosselelement verfügbare Volumen entsprechend seiner Druck-Volumen-Kennlinie. Das elastische Volumen kann beispielsweise durch die Eigenelastizität des Fluidsystems, einen Kolbenspeicher mit Rückstell- feder, einen Gasdruckspeicher, einen Faltenbalg, eine Membranfeder oder ähnliche Komponenten realisiert werden, welche unter Einwirken von Druck ihre Volumenaufnahme erhöhen. Durch den variablen Drosselquerschnitt der erfindungsgemäßen Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung können im Bereich kleiner Volumenströme eine stärkere Drucküberhöhung erzeugt und die Volumenaufnahme des elastischen Volumens erhöht werden. Dadurch ergibt sich eine geringere Restwelligkeit/Amplitudenspektrum am Ausgang des Druckversorgungssystems. Im Bereich großer Volumenströme können die Verluste an der Drossel durch deren progressiven Kennlinienverlauf reduziert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist der federelastische scheibenförmige Grundkörper als Rückstellfeder für ein Schließelement eines Ventils ausgeführt. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise ein bauraumoptimiertes Multifunktionselement realisieren.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist der federelastische scheibenförmige Grundkörper zwischen dem Zylinderelement und dem Deckel eingespannt. In vorteilhafter Weise kann der Hub des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers durch Formgebung einer Stirnfläche des Zylinderelements begrenzt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist im Deckel ein Ringkanal ausgebildet ist, welcher vom Drosselelement abgedeckt und bei geöffnetem Auslassventil mit Fluid gefüllt ist, welches über das Drosselelement in mindestens einen Abströmkanal abfließt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Reduzierung der Drosselung bei hohen Volumenströmen, eine Reduzierung der Systembelastung (Pumpeninnendruck, Motorbelastung, Stromaufnahme Motor usw.), eine Verbesserung des NVH-Verhaltens (Noise-Vibration- Harshness-Verhaltens) bzw. eine Reduzierung von Schall- und Geräuschemissionen und einen Einsatz von kleineren leistungsärmeren Antrieben.
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 bis 6 zeigen jeweils eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Drosselung einer Flu- idströmung.
Fig. 7 bis 14 zeigen jeweils eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines möglichen Dichtkonzepts an Auflagern der erfindungsgemäßen Anordnungen zur Drosselung einer Fluidströmung aus Fig. 1 bis 6.
Fig. 15 zeigt ein Kennliniendiagramm mit mehreren Kennlinien von verschiedenen Anordnungen zur Drosselung einer Fluidströmung zur Darstellung des dynamischen Strömungsverhaltens von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung im Vergleich mit anderen Anordnungen zur Drosselung einer Fluidströmung.
Fig. 16 bis 18 zeigen jeweils ein schematisches Ersatzschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung.
Fig. 19 zeigt verschiedene Volumenstrom-Zeit-Kennlinien einer Fluidpumpe bzw. Pulsationsquelle mit einem über der Zeit nicht konstanten Volumenstrom.
Fig. 20 zeigt verschiedene Volumenänderungs-Druck-Kennlinien eines Elements mit variablen Volumen.
Fig. 21 zeigt einen Querschnitt durch einen hinteren Bereich eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden mit einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung. Fig. 22 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Drosselelements für die erfindungsgemäße Anordnung zur Drosselung einer Flu- idströmung aus Fig. 21 . Fig. 23 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung eines hinteren Bereichs eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden mit einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung. Fig. 24 zeigt eine Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe aus
Fig. 23 in einem ersten Zustand.
Fig. 25 zeigt eine Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe aus Fig. 23 in einem zweiten Zustand.
Fig. 26 zeigte eine perspektivische Darstellung eines Deckels für die Kolbenpumpe aus Fig. 23.
Fig. 27 zeigte eine perspektivische Darstellung eines Drosselelements für die Kolbenpumpe aus Fig. 23.
Fig. 28 zeigte eine perspektivische Darstellung eines Zylinderelements für die Kolbenpumpe aus Fig. 23. Fig. 29 zeigte eine perspektivische Darstellung des Deckels aus Fig. 26 mit einem eingelegten Drosselelement aus Fig. 27.
Ausführungsformen der Erfindung Aus dem Stand der Technik sind Drosselanordnungen in Fluidkanälen mit konstantem Querschnitt bekannt. Variable Querschnitte werden durch druckdifferenzbetätigte oder fremdkraftbetätigte Ventile realisiert, welche relativ aufwändig und teuer sind. Die bekannten Drosselvorrichtungen weisen eine annähernd lineare Drosselkennlinie auf, also einen linear steigenden Durchflusswiderstand bei zunehmendem Volumenstrom durch den Drosselquerschnitt. Rückschlagventile ermöglichen hierbei ein Verschieben des X-Achsenabschnitts durch Festle- gen eines Öffnungsdrucks. Elektronisch geregelte Drosselventile sind aufgrund einer erforderlichen Detektion einer Ventilstösselposition sehr aufwändig zu realisieren. Variable Drosselanordnungen mit einem definierten Strömungsquerschnitt im druckausgeglichenen Zustand und definiertem Öffnungsverhalten sind im Fahrzeugbereich aufgrund der hohen Anforderungen an den Funktionsbereich bezüglich Temperaturbereich, Dauerhaltbarkeit usw. in der Regel nicht kostengünstig darstellbar. Bauteiltoleranzen und Zusammenbautoleranzen führen dazu, dass Drosselanordnungen mit variablem Querschnitt und deren benachbarte Teile nur sehr kostenintensiv prozesssicher hergestellt werden können.
Wie Fig. 1 bis 6 ersichtlich ist, umfasst eine Anordnung zur Drosselung einer Flu- idströmung 1 ein Drosselelement 10, welches zur Beeinflussung eines Strö- mungsquerschnitts in einem Fluidkanal 5 angeordnet ist. Erfindungsgemäß weist das Drosselelement 10 einen federelastischen scheibenförmigen Grundkörper 12, 22, 32, 42 auf, welcher mit seiner Oberseite 12.1 und Unterseite 12.2 so zwischen mindestens zwei Auflagern 16.1 , 16.2 im Fluidkanal 1 angeordnet ist, dass der Strömungsquerschnitt in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen der Oberseite 12.1 und der Unterseite 12.2 des federelastischen scheibenförmigen
Grundkörpers 12, 22, 32, 42 variabel einstellbar ist. Hierbei liegt mindestens ein Auflager 16.1 , 16.2 an der Oberseite 12.1 des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers 12, 22, 32, 42 und mindestens ein Auflager 16.1 , 16.2 an der Unterseite 12.2 des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers 12, 22, 32, 42 an. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist jeweils die Seite des scheibenförmigen Grundkörpers 12, 22, 32, 42 als Oberseite 12.1 bezeichnet, welche in der jeweiligen Darstellung oben angeordnet und einem ersten Druck P1 ausgesetzt ist, während jeweils die Seite des scheibenförmigen Grundkörpers 12, 22, 32, 42 als Unterseite 12.1 bezeichnet ist, welche in der jeweiligen Darstellung unter angeordnet und einem zweiten Druck P1 ausgesetzt ist. Der Fluidkanal 5 ist durch Kanalwände 3 begrenzt, an welchen auch die Auflager 16.1 , 16.2 für das Drosselelement 10 entsprechend angeordnet sind. Zudem ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen die Fließrichtung der Fluidströmung 1 von oben nach unten, wobei oberhalb des Drosselelements 10 ein erster Druck P1 und un- terhalb des Drosselelements 10 ein zweiter Druck P2 herrscht, so dass am Drosselelement 10 ein Differenzdruck Δρ = P1 - P2 anliegt. Wie aus Fig. 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, weisen die dargestellten Ausführungsbeispiele des Drosselelements 10 in dem federelastischen scheibenförmigen Grundkörper 12, 22, 32, 42 jeweils eine durchströmbare erste Öffnung 14, 24, 34, 44 auf, wobei die Querschnitte der verschiedenen Ausführungsbeispiele verschiedene Formen aufweisen können. Dadurch wird bei einer abgehobenen Oberseite 12.1 des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers 12, 22, 32, 42 der federelastische scheibenförmige Grundkörper 12, 22, 32, 42 umströmt, während bei einer abgehobenen Unterseite 12.2 des federelastischen scheiben- förmigen Grundkörpers 12, 22, 32, 42 die erste Öffnung 14, 24, 34, 44 des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers 12, 22, 32, 42 durchströmt wird. Der federelastische scheibenförmige Grundkörper 12, 22, 32, 42 ist bei den dargestellten Ausführungsbeispiel unter einer definierten Vorspannung zwischen den mindestens zwei Auflagern 16.1 , 16.2 angeordnet, so dass ein Öffnungsdiffe- renzdruck vorgegeben ist. Die mindesten zwei Auflager 16.1 , 16.2 sind mit einem vorgebbaren Abstand dr1 zueinander angeordnet, wobei der vorgegebene Abstand dr1 die Hebelverhältnisse des Drosselelements 10 vorgibt. Der Abstand dr1 zwischen einem ersten Auflager 16.1 , und einem zweiten Auflager 16.2 ist stellvertretend für alle Ausführungsbeispiel in Fig. 3 eingezeichnet. Die Druckdif- ferenz am Drosselelement 10 hebt den federelastischen scheibenförmigen
Grundkörper 12, 22, 32, 42 bei Erreichen des vorgegebenen Öffnungsdifferenzdrucks von dem mindestens einen Auflager 16.1 , 16.2 der Seite 12.1 , 12.2 mit dem höheren Druck P1 , P2 ab, so dass der federelastische scheibenförmige Grundkörper 12, 22, 32, 42 einen Hub ds1 oder einen Hub ds2 ausführt und den Strömungsquerschnitt vergrößert.
Bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ist der elastische Grundkörper 12 des Drosselelements 10 als Tellerfeder mit einer ersten Öffnung 14 ausgeführt. Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, liegt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Außenseite des als Tellerfeder ausgeführten Grundkörpers 12 als Oberseite 12.1 an einem umlaufenden ersten Auflager 16.1 an, wobei eine Innenseite des als Tellerfeder ausgeführten Grundkörpers 12 als Unterseite an einem zweiten Auflager 16.2 anliegt. Im Unterschied zu Fig. 1 liegt bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel die Innenseite des als Tellerfe- der ausgeführten Grundkörpers 12 als Oberseite 12.1 an dem umlaufenden ersten Auflager 16.1 an, wobei eine Außenseite des als Tellerfeder ausgeführten Grundkörpers 12 als Unterseite 12.2 an dem zweiten Auflager 16.2 anliegt.
Durch den unterschiedlichen Einbau des als Tellerfeder 12 ausgeführten Grundkörpers lassen sich mit dem gleichen Drosselelement 10 verschiedene dynamische Drosselverhalten erzielen.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der elastische Grundkörper 22 des Drosselelements 10 als Flachscheibe mit einer ersten Öffnung 24 ausgeführt. Ein Drosselelement 10 mit einem als Flachscheibe ausgeführten Grundkörper 22 zeigt im Unterschied zu dem als Tellerfeder ausgeführten Grundkörper 12 unabhängig von der Einbaulage das gleiche dynamische Drosselverhalten.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der elastische Grundkörper 32 des Drosselelements 10 als kappenförmige Scheibe mit einer ersten Öff- nung 34 ausgeführt. Analog zum Drosselelement 10 mit dem als Tellerfeder ausgeführten Grundkörper 12 zeigt auch das Drosselelement 10 mit dem als kappenförmige Scheibe ausgeführten Grundkörper 32 verschiedene dynamische Drosselverhalten in Abhängigkeit von der Einbaulage. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der elastische Grundkörper 42 des Drosselelements 10 als hutförmige Scheibe mit einer ersten Öffnung 44 ausgeführt. Analog zum Drosselelement 10 mit dem als Tellerfeder ausgeführten Grundkörper 12 zeigt auch das Drosselelement 10 mit dem als hutförmige Scheibe ausgeführten Grundkörper 42 verschiedene dynamische Drosselver- halten in Abhängigkeit von der Einbaulage.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der elastische Grundkörper 12 des Drosselelements 10 analog zu 2 als Tellerfeder mit einer ersten Öffnung 14 ausgeführt. Im Unterschied zu Fig. 2 weist der als Tellerfeder ausgeführ- ten Grundkörper 12 jedoch eine unabhängig vom Differenzdruck freigegebene zweite Öffnung 14.1 mit einem definierten konstanten Strömungsquerschnitt auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zweite Öffnung 14.1 als Bohrung in den federelastischen scheibenförmigen Grundkörper 12 eingebracht. Zusätzlich und/oder alternativ kann eine solche zweite Öffnung 14.1 auch als Vertiefung in die mindestens zwei Auflager 16.1 , 16.2 eingebracht und/oder als Ringspalt ausgeführt werden. Des Weiteren kann eine solche zweite Öffnung 14.1 mit konstan- tem Querschnitt auch in die in Fig. 3 bis 6 gezeigten Drosselelemente 10 eingebracht werden.
Das Drosselverhalten des Drosselelements 10 kann durch Verändern des kon- stanten Querschnitts der zweiten Öffnung 14.1 und/oder der Steifigkeit und/oder
Federkennlinie und/oder Kraft-Weg-Kennlinie des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers 12, 22, 32, 42 und/oder des Ansprechdrucks und/oder der Vorspannung und/oder durch Verändern einer Hubbegrenzung verändert werden.
Das Drosselelement 10 liegt vorzugsweise formschlüssig an den Auflagern 16.1 , 16.2 an, wodurch eine Dichtwirkung in Form einer Liniendichtung 17.2 oder einer Flächendichtung 17.1 realisiert wird. Fig. 7 bis 14 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele für die Auflagebereiche.
Wie aus Fig. 7 weiter ersichtlich ist, weist das Drosselelement 10 eine ebene Oberfläche auf, welche mit einer gekrümmten Fläche des Auflagers 16.1 , 16.2 eine Flächendichtung 17.1 ausbildet. Wie aus Fig. 8 weiter ersichtlich ist, weist das Drosselelement 10 eine ebene
Oberfläche auf, wobei eine Kante der ebenen Fläche mit einer ebenen Fläche des Auflagers 16.1 , 16.2 eine Liniendichtung 17.2 ausbildet.
Wie aus Fig. 9 weiter ersichtlich ist, weist das Drosselelement 10 eine ebene Oberfläche auf, wobei eine Kante der ebenen Fläche mit einer gekrümmten Fläche des Auflagers 16.1 , 16.2 eine Liniendichtung 17.2 ausbildet.
Wie aus Fig. 10 weiter ersichtlich ist, weist das Drosselelement 10 eine ebene Oberfläche auf, welche mit der ebenen Fläche des Auflagers 16.1 , 16.2 eine Flä- chendichtung 17.1 ausbildet.
Wie aus Fig. 1 1 weiter ersichtlich ist, weist das Drosselelement 10 eine gekrümmten Oberfläche auf, welche mit einer ähnlich gekrümmten Fläche des Auflagers 16.1 , 16.2 eine Flächendichtung 17.1 ausbildet. Wie aus Fig. 12 weiter ersichtlich ist, weist das Drosselelement 10 eine gekrümmten Oberfläche auf, welche mit einer entgegengesetzt gekrümmten Fläche des Auflagers 16.1 , 16.2 eine Liniendichtung 17.2 ausbildet. Wie aus Fig. 13 weiter ersichtlich ist, weist das Drosselelement 10 eine ebene
Oberfläche auf, welche analog zu Fig. 10 mit einer gekrümmten Fläche des Auflagers 16.1 , 16.2 eine Flächendichtung 17.1 ausbildet. Zusätzlich weist die dargestellte Drosselanordnung einen Anschlag 18 auf, welcher den Hub des Drosselelements begrenzt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Lebensdauer des Drosselelements 10 gesteigert werden. Im Bereich dieses Anschlags 18 kann eine fluidische Endlagendämpfung das Öffnungs- und Geräuschverhalten optimieren.
Wie aus Fig. 14 weiter ersichtlich ist, weist das Drosselelement 10 eine Auflage- nase 12.3 auf, welche auf einer ebenen Oberfläche des Auflagers 16.1 , 16.2 aufliegt und eine Flächendichtung 17.1 ausbildet.
Fig. 15 zeigt ein Kennliniendiagramm mit mehreren Kennlinien von verschiedenen Anordnungen zur Drosselung einer Fiuidströmung 1. In Fig. 15 zeigen Kennlinien a das dynamische Drosselverhalten von Drosselanordnungen mit einem konstantem Querschnitt. Eine Kennlinie b zeigt in Fig. 15 das dynamische Drosselverhalten einer Drosselanordnung mit einem rechteckigen Querschnitt, dessen Breite/Höhe-Verhältnis einen Wert im Bereich von 0,1 bis 1 aufweist. Eine Kennlinie c zeigt in Fig. 15 das dynamische Drosselverhalten von Ausführungsformen der vorliegenden erfindungsgemäßen Anordnung zur Drosselung einer Fiuidströmung. Wie aus der Kennlinie c ersichtlich ist, zeigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein progressives Öffnungsverhalten bzw. eine degressive Zunahme des Durchflusswiderstands mit zunehmendem Durchfluss. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise ein starkes Androsseln bei niedrigen Durchflüssen, sowie einen geringen Durchflusswiderstand bei größeren Durchflüssen.
Fig. 16 bis 18 zeigen jeweils ein schematisches Ersatzschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung zur Drosselung einer Fiuidströmung. Wie aus Fig. 16 ersichtlich ist, ist zwischen einem Eingang E und einem Ausgang A eines Fluidsystems das Drosselelement 10 im dargestellten Ausführungsbeispiel in Durchflussrichtung hinter eine Volumenstromquelle 50 und ein Element 60 mit elastischem Volumen geschaltet. Die Volumenstromquelle 50 kann z.B. eine Hubkolbenpumpe, eine Zahnradpumpe, oder auch ein sonstiges Fluidele- ment sein, welches eine zeitliche Änderung des Volumenstroms bzw. eine Pulsation bewirkt. Fig. 19 zeigt verschiedene mögliche Verläufe von Volumenstrom- Zeit-Kennlinien der Volumenstromquelle, welche alle einen pulsförmigen Verlauf aufweisen, d.h. einen über der Zeit nicht konstanten Volumenstrom. Das Element 60 speichert das durch die Drucküberhöhung am Drosselelement 10 verfügbare Volumen entsprechend seiner Druck-Volumen-Kennlinie. Fig. 20 zeigt verschiedene Volumenänderungs-Druck-Kennlinie des Elements 60 mit variablen Volumen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Element 60 als Kolbenspeicher mit einer Rückstellfeder 62, einem Kolben 64 und einem Ausgleichsraum 66 ausgeführt, dessen Volumen in Abhängigkeit vom Druck über den Kolben 64 und die Rückstellfeder 62 verändert werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann das elastische Volumen beispielsweise durch die Eigenelastizität des Fluidsystems, einen Gasdruckspeicher, einen Faltenbalg, eine Membranfeder oder ähnliche Komponenten realisiert werden, welche unter Einwirken von Druck ihre Volumenaufnahme erhöhen.
Durch den variablen Drosselquerschnitt kann im Bereich kleiner Volumenströme eine stärkere Drucküberhöhung erzeugt werden und die Volumenaufnahme des Elements 60 mit elastischem Volumen erhöht werden. Dadurch ergibt sich eine geringere Restwelligkeit/Amplitudenspektrum am Ausgang A des Fluidsystems.
Im Bereich großer Volumenströme werden die Verluste am Drosselelement 10 durch deren progressiven Kennlinienverlauf minimiert. Des Weiteren besteht die Möglichkeit das Drosselelement 10 parallel zu einer Konstantdrossel 10.1 oder einem Rückschlagventil 10.2 zu schalten, wie aus Fig. 17 oder 18 ersichtlich ist.
Weiterer Bestandteil der Erfindung ist die Kombination des Elements mit der Ventilfeder eines vor elastisches Volumen und Drossel geschalteten Rückschlagventils in Form einer Blattfeder. Fig. 21 und 22 zeigen ein mögliches Design mit Blattfeder und Drosselelement kombiniert in einem Bauteil 10. Fig. 21 zeigt einen Querschnitt durch einen hinteren Bereich eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 50 zur Förderung von Fluiden mit einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Drosselung einer Flu- idströmung, und Fig. 22 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungs- beispiei eines Drosselelements 72 für die erfindungsgemäße Anordnung zur
Drosselung einer Fluidströmung aus Fig. 21.
Wie aus Fig. 21 und 22 ersichtlich ist, umfasst die dargestellte Kolbenpumpe 50' zur Förderung von Fluiden einen nicht dargestellten Kolben, ein Zylinderelement 52' und einen zwischen einem nicht dargestellten Einlassventil und einem Auslassventil 57' angeordneten Druckraum 53', welcher von einem Deckel 51 abgeschlossen ist, wobei in der Fluidströmung nach dem Auslassventil 57 eine erfindungsgemäße Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung 1 vorgesehen ist. Wie aus Fig. 21 weiter ersichtlich ist, umfasst das Auslassventil 57 einen als Kugel ausgeführten Schließkörper 57.1 und einen Auslassventilsitz 57.2 und stellt die Fluidströmung 1 zwischen einer Auslassöffnung 54 des Druckraums 53 und mindestens einem Abströmkanal 55 der Kolbenpumpe 50 ein. Das Drosselelement 10 umfasst einen scheibenförmigen Grundkörper 72, welcher zwischen zwei umlaufenden Auflagern 16.1 , 16.2 angeordnet ist. Der scheibenförmige Grundkörper 72 ist als Blattfeder mit einer spiralförmigen ersten Öffnung 74 ausgeführt und wirkt gleichzeitig als Rückstellelement für den Schließkörpers 57.1. Zudem ist im Bereich des Deckels 51 der Kolbenpumpe ein Element 60 mit variablem Volumen ausgebildet, welches einen durch eine Rückstellfeder 62 gestützten Kolben 64 aufweist, welcher das Volumen des Ausgleichsraums 66 verändert.
Fig. 23 bis 29 zeigen Komponenten eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 50' zur Förderung von Fluiden mit einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung.
Wie aus Fig. 23 bis 29 ersichtlich ist, umfasst die dargestellte Kolbenpumpe 50' zur Förderung von Fluiden analog zum ersten Ausführungsbeispiel einen nicht dargestellten Kolben, ein Zylinderelement 52 und einen zwischen einem nicht dargestellten Einlassventil und einem Auslassventil 57 angeordneten Druckraum 53, welcher von einem Deckel 51 abgeschlossen ist, wobei in der Fluidströmung nach dem Auslassventil 57' eine erfindungsgemäße Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung 1 ' vorgesehen ist. Wie aus Fig. 23 weiter ersichtlich ist, um- fasst das Auslassventil 57' einen als Kugel ausgeführten Schließkörper 57. V, einen Auslassventilsitz 57.2' sowie eine Rückstellfeder 72' und stellt die Fluidströmung V zwischen einer Auslassöffnung 54' des Druckraums 53' und mindestens 5 einem Abströmkanal 55' der Kolbenpumpe 50' ein. Das Drosselelement 10 um- fasst einen scheibenförmigen Grundkörper 82, welcher zwischen drei umlaufenden Auflagern 16.1 , 16.2. 16.3 eingespannt ist. Der scheibenförmige Grundkörper 82 weist eine erste Öffnung 84 aus, welche an die Abmessung des Schließkörpers 57.1 ' angepasst ist. Wie aus Fig. 23 bis 24 weiter ersichtlich ist, ist der 10 scheibenförmige Grundkörper 82 zwischen einem ersten Auflager 16.1 am Zylinderelement 52' und einem zweiten und dritten im Deckel 51 ' angeordneten Auflager 16.2, 16.3 eingespannt. Zur Einstellung der Vorspannung des scheibenförmigen Grundkörpers 82 besteht zwischen dem im Deckel 51 ' angeordneten zweiten Auflager 16.2, an welchem der äußere Rand des scheibenförmigen Gründl s körpers 82 aufliegt, und dem im Deckel 51 ' angeordneten dritten Auflager 16.3, an welchem der innere Rand des scheibenförmigen Grundkörpers 82 im Bereich der ersten Öffnung 84 aufliegt, ein Versatz dv1 , welcher zu einer Vorspannung im scheibenförmigen Grundkörper 82 führt, welche von einem herrschenden Flu- iddruck aufgebracht werden muss, um den äußeren Rand des Grundkörpers 82 20 vom dritten Auflager 16.2 abzuheben. Hierbei liegt der innere Rand des scheibenförmigen Grundkörpers 82 unabhängig vom herrschenden Druck sowohl am ersten am Zylinderelement 52' angeordneten ersten Auflager 16.1 und dem im Deckel 51 ' angeordneten zweiten Auflager 16.2 auf.
25 Wie aus Fig. 24 und 25 weiter ersichtlich ist, ist der Hub ds3 des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers 82 durch Formgebung der Stirnfläche 52.1 ' des Zylinderelements 52' begrenzt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stirnfläche 52.1 ' gewölbt ausgeführt, wobei die Abmessungen der Wölbung den maximal möglichen Hub des Grundkörpers 82 vorgeben. Fig. 24 zeigt die Kol-
30 benpumpe 50' bei einem Differenzdruck, der niedriger als ein vorgegebenen
Grenzdruckwert ist, so dass der Grundkörper 82 an allen Auflagern 16.1 , 16.2, 16.3 anliegt und nur die statische Drossel wirkt, so dass ein abfließender Flu- idstrom 1 .1 ' durch eine als Bohrung in den Grundkörper 82 eingebrachte zweite Öffnung 84.1 bestimmt wird. Fig. 25 zeigt die Kolbenpumpe 50' bei einem Diffe-
35 renzdruck, der höher als der vorgegebene Grenzdruckwert ist, so dass der äußere Rand des Grundkörpers82 vom dritten Auflager 16.3 abgehoben ist und nur noch der innere Rand des Grundkörpers 82 am ersten und zweiten Auflager 16.1 , 16.3 anliegt: in diesem Zustand wirkt die dynamische Drossel, so dass der Grundkörper von einem weiteren Fluidstrom 1 .2' umströmt wird, welcher mit dem durch die zweite Öffnung 84.1 fließenden Fluidstrom 1.1 ' einen abfließenden Flu- idstrom 1 bildet. Im Deckel 51 ' ist ein Ringkanal 58 ausgebildet, welcher vom
Drosselelement 10', d.h. vom federelastischen Grundkörper 82 abgedeckt ist. Das Fluid gelangt bei geöffnetem Auslassventil 57', d.h. bei aus dem Auslassventilsitz 57.2 abgehobenem Schließkörper 57.1 ', über einen Verbindungskanal 58.1 in den Ringkanal 58 fließt über das Drosselelement 10' in mindestens einen Abströmkanal 55' ab.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Reduktion von Pulsationen in Fluidsystemen durch einen variablen Drosselquerschnitt. Die Realisierung einer solchen Drosselanordnung mit variablem Strömungsquerschnitt erfolgt in vorteilhafter Weise mit einfachsten, kostengünstigen, prozesssicher montierbaren, werkzeugfallenden Bauteilen und einem robustem Design, welches unempfindlicher gegenüber Bauteil- und Zusammenbautoleranzen ist, als bisher bekannte variable Drosseln.

Claims

Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung mit einem Drosselelement (10, 10'), welches zur Beeinflussung eines Strömungsquerschnitts in einem Fluidkanal (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (10, 10') einen federelastischen scheibenförmigen Grundkörper (12, 22, 32, 42, 72, 82) aufweist, welcher mit seiner Oberseite (12.1 ) und Unterseite (12.2) so zwischen mindestens zwei Auflagern (16.1 , 16.2, 16.3) im Fluidkanal (5) angeordnet ist, dass der Strömungsquerschnitt in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen Oberseite (12.1 ) und Unterseite (12.2) des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers (12, 22, 32, 42, 72, 82) variabel einstellbar ist, wobei mindestens ein Auflager (16.1 , 16.2, 16.3) an der Oberseite (12.1 ) des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers (12, 22, 32, 42, 72, 82) und mindestens ein Auflager (16.1 , 16.2, 16.3) an der Unterseite (12.2) des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers (12, 22, 32, 42, 72) anliegt.
Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der federelastische scheibenförmige Grundkörper (12, 22, 32, 42, 72, 82) eine durchströmbare erste Öffnung (14, 24, 34, 44, 74, 84) aufweist, wobei bei einer abgehobenen Seite (12.1 , 12.2) des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers (12, 22, 32, 42, 72, 84) die erste Öffnung (14, 24, 34, 44, 74, 84) des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers (12, 22, 32, 42, 72, 82) durchströmt und/oder der federelastische scheibenförmige Grundkörper (12, 22, 32, 42, 72, 82) umströmt ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine unabhängig vom Differenzdruck freigegebene zweite Öffnung (14.1 , 84.1 ) mit einem definierten konstanten Strömungsquerschnitt vorhanden ist.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Öffnung (14.1 , 84.1 ) als Bohrung in den federelastischen scheibenförmigen Grundkörper (12, 82) und/oder als Vertiefung in die mindestens zwei Auflager (16.1 , 16.2, 16.3) eingebracht ist und/oder als Ringspalt ausgeführt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der federelastische scheibenförmige Grundkörper (12, 22, 32, 42, 72, 82) unter einer definierten Vorspannung zwischen den mindestens zwei Auflagern (16.1 , 16.2,
16.3) angeordnet ist, so dass ein Öffnungsdifferenzdruck vorgegeben ist, wobei die mindesten zwei Auflager (16.1 , 16.2, 16.3) mit einem vorgebbaren Abstand (dr1 ) zueinander angeordnet sind. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Druckdifferenz den federelastischen scheibenförmigen Grundkörper (12, 22, 32, 42, 72, 82) von dem mindestens einen Auflager (16.1 , 16.2, 16.3) der Seite (12.1 , 12.2) mit dem höheren Druck (P1 , P2) abhebt, so dass der federelastische scheibenförmige Grundkörper (12, 22, 32, 42, 72, 82) einen Hub (ds1 , ds2, ds3) aus- führt und den Strömungsquerschnitt vergrößert.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der federelastische scheibenförmige Grundkörper (12, 22, 32, 42, 72, 82) unter Ausbildung einer Flächendichtung (17.1 ) und/oder Liniendichtung (17.2) formschlüssig an den mindestens zwei Auflagern (16.1 , 16.2, 16.3) anliegt.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselverhalten des Drosselelements (10, 10 ) durch Verändern des konstanten Querschnitts der zweiten Öffnung (14.1 , 84.1 ) und/oder der Steifigkeit und/oder Federkennlinie und/oder Kraft-Weg-Kennlinie und/oder der Materialstärke des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers (12, 22, 32, 42, 72, 82) und/oder des Ansprechdrucks und/oder der Vorspannung und/oder durch Verändern einer Hubbegrenzung anpassbar ist. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Element
(60) mit einem druckabhängigen veränderbaren Volumen (AV) und/oder eine Drosselvorrichtung (10.1 ) mit konstantem Querschnitt und/oder ein Rückschlagventil (10.2), welche strömungstechnisch in einer Reihen- und/oder Parallelschaltung zum Drosselelement (10, 10') angeordnet sind.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der federelastische scheibenförmige Grundkörper (72) als Rückstellfeder für ein Schließelement (57.1 ) eines Ventils (57) ausgeführt ist. 1 1 . Kolbenpumpe zur Förderung von Fluiden, welche einen Kolben, ein Zylinderelement (52, 52 ) und einen zwischen einem Einlassventil und einem Auslassventil (57, 57') angeordneten Druckraum (53, 53') umfasst, welcher von einem Deckel (51 , 51 ') abgeschlossen ist, wobei in der Fluidströmung (1 , 1 ') nach dem Auslassventil (57, 57 ) Mittel (10, 10') zum Drosseln der Fluidströmung (1 , 1 ') vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselmittel (10, 10') als Anordnung zur Drosselung einer Fluidströmung (1 , 1 ') nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgeführt sind.
12. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der federelastische scheibenförmige Grundkörper (72, 82) zwischen dem Zylinderelement (52, 52') und dem Deckel (51 , 51 ') eingespannt ist.
13. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub (ds3) des federelastischen scheibenförmigen Grundkörpers (82) durch Formgebung einer Stirnfläche (52.1 ') des Zylinderelements (52 ) begrenzt ist.
14. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Deckel (51 ') ein Ringkanal (58) ausgebildet ist, welcher vom Drosselelement (10') abgedeckt und bei geöffnetem Auslassventil (57 ) mit Fluid gefüllt ist, welches über das Drosselelement (10') in mindestens einen Abströmkanal (55') abfließt.
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