DE3807316A1 - Hochdruckspeicher fuer hydraulische systeme - Google Patents
Hochdruckspeicher fuer hydraulische systemeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Hochdruckspeicher für hydrau
lische Systeme, insbesondere Bremsanlagen mit fahrerunab
hängig arbeitenden Bremsbetätigungen (Antiblockier-System,
Vortriebsregelung) mit Unterteilung in einen hydrauli
schen und einen als Druckpolster dienenden pneumatischen
Arbeitsraum über ein druckabhängig bewegliches Trennglied
sowie Anschluß des Hydraulikraumes an das hydraulische
System.
Hochdruckspeicher sind in verschiedenen Ausgestaltungen
bekannt. Eine gebräuchliche Ausgestaltung arbeitet mit
einer Trennmembran aus elastischem Material, die den Gas
raum vom Hydraulikraum trennt und relativ große Volumen
änderungen für beide Räume ermöglicht. Je größer die mög
lichen Volumenänderungen sind, desto größer sind die
geforderten Elastizitäten für die Membran und desto größer
wiederum die Membranflächen, mit dem Effekt, daß durch
Diffusion relativ große Gasverluste entstehen. Durch das
Eindiffundieren des Gases in die Hydraulikflüssigkeit
ergibt sich die Gefahr von Gasblasen, mit dem Effekt, daß
in Bremssystemen derartige Hochdruckspeicher praktisch
nicht einsetzbar sind.
Zum Einsatz in Bremssystemen kommen deshalb Hochdruck
speicher mit schwimmendem Kolben zwischen Hydraulik- und
Gasseite. Auch diese Systeme können allerdings nur dann
befriedigen, wenn beiden Seiten gesonderte Dichtgrenzen
zugeordnet sind und der Zwischenraum in die Atmosphäre
entlüftet ist. Hierdurch ergibt sich erheblicher Bauauf
wand und es ergeben sich insbesondere auch erhebliche
Dichtungsprobleme, da die sehr hohen Drücke die Dicht
grenzen nur einseitig beaufschlagen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochdruck
speicher zu schaffen, der bei vergleichsweise geringem
Bauaufwand ausreichende Volumenänderungen zwischen Hydrau
lik- und Gasseite ermöglicht und bei dem ferner eine abso
lute Trennung zwischen Hydraulik- und Gasseite gewährlei
stet ist, ohne daß Leckagen auftreten können.
Bei einem Hochdruckspeicher der eingangs genannten Art
wird dies gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß einer
der Arbeitsräume, insbesondere der pneumatische Arbeits
raum, durch einen endseitig geschlossenen, in sich volu
menveränderlichen Wellrohrkörper gebildet ist. Der Well
rohrkörper gestattet die Ausbildung des jeweiligen Arbeits
raumes in volumenveränderlicher Weise mit einem in sich
geschlossenen Element. Trotzdem ermöglicht dieses Element
relativ große Volumenänderungen. Es kann ferner aus diffu
sionssicheren Materialien, insbesondere metallischen
Materialien, hergestellt werden. Es lassen sich durch die
erfindungsgemäße Lösung somit Hochdruckspeicher mit rela
tiv großer Volumenveränderlichkeit absolut dicht her
stellen.
Im Hinblick auf Belastungsschwankungen im Umgebungsdruck,
also beispielsweise im hydraulischen System, wenn der
Wellrohrkörper den pneumatischen Arbeitsraum bildet,
erweist es sich als zweckmäßig, dem Wellrohrkörper zur
Begrenzung seiner Längenveränderlichkeit Anschläge zu
zuordnen, wobei diese Anschläge durch Zug-Druckanschläge
gebildet sein können. Als solche Anschläge können bei
spielsweise im Wellrohrkörper liegende Stützstäbe dienen.
Es ist im Rahmen der Erfindung aber auch möglich, dem
Wellrohrkörper außenliegende Ankerstäbe als Stützstäbe
oder fangkorbartige Absicherungen zuzuordnen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs
beispielen näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schema
tischer Darstellung und im Querschnitt,
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Hochdruckspeicher mit
einem durch einen Wellrohrkörper gebildeten Arbeitsraum,
dem ein innenliegender Anschlag einerseits und ein äuße
rer Fangkorb andererseits zugeordnet sind,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit
äußeren Stützstäben als Zuganker, und
Fig. 3 eine wiederum der Fig. 1 entsprechende Darstel
lung mit innenliegendem Zug-Druckanschlag.
Der in den Figuren insgesamt mit 1 bezeichnete Hochdruck
speicher umfaßt in den Schemadarstellungen einen Auf
nahmebehälter 2 für das hydraulische Medium, der über
eine Leitung 3 an ein hier nicht weiter dargestelltes
Hydrauliksystem angeschlossen ist. In der Leitung 3 liegt
ausgehend vom Aufnahmebehälter 2 ein Druckhalteventil 4,
über das sichergestellt ist, daß der Druck im Aufnahme
behälter 2, einwandfreie Funktion ansonsten unterstellt,
unter einem vorgegebenen Grenzwert nicht absinkt. Das
Druckhalteventil 4 in der Leitung 3 ist über einen Bei
paß 5 überbrückbar, in dem ein in Richtung auf den Auf
nahmebehälter 2 öffnendes Rückschlagventil 6 angeordnet
ist.
Innerhalb des Aufnahmebehälters 2 ist ein pneumatischer
Arbeitsraum vorgesehen, der die Funktion eines Druck
polsters hat und der durch einen Hohlkörper 7 gebildet
ist. Der Hohlkörper 7 ist im Ausführungsbeispiel durch
ein stirnseitig geschlossenes Wellrohr 8 gebildet, dessen
Boden mit 9 und dessen Deckel mit 10 bezeichnet sind.
Im Boden 9 des Wellrohres ist ein Füllanschluß 11 vorge
sehen, der nach Aufbringen des Fülldruckes von gegebenen
falls mehreren 100 Bar bleibend verschlossen wird oder
dem auch, wie hier angedeutet, ein zusätzliches Füllven
til 12 zugeordnet sein kann.
Im Boden oder Deckel kann ferner, wie in Fig. 3 bei 13
angedeutet, eine Schmelzsicherung vorgesehen sein, durch
die sichergestellt ist, daß der mit Innendruck beauf
schlagte Hohlkörper 7 z.B. im Brandfalle nicht explodiert,
sondern nach Erreichen einer gewissen Grenztemperatur
durch Schmelzen dieser Sicherung abbläst. Im Rahmen der
Erfindung kann eine solche Schmelzsicherung auch zum Ver
schluß des Füllanschlusses 11 Verwendung finden.
Der durch das Wellrohr 8 gebildete Hohlkörper 7 ist, wie
ersichtlich, innerhalb des Aufnahmebehälters 2 angeordnet
und liegt damit im hydraulischen Arbeitsraum. Es ist dem
entsprechend das Wellrohr 8 über seinen Umfang sowie
auch deckelseitig mit dem Druck beaufschlagt, der zumin
dest dem über das Druckhalteventil 4 vorgegebenen unteren
Grenzdruck, und damit auch dem minimalen Arbeitsdruck des
Hydrauliksystems, entspricht. Ordnungsgemäße Funktion des
Hochdruckspeichers 1 unterstellt, ist das Wellrohr also
innerhalb des Aufnahmebehälters 2 von einem Druck beauf
schlagt, der in der Größenordnung des Fülldruckes des
pneumatischen Arbeitsraumes liegt, so daß das Wellrohr
im Regelfall keinen größeren Belastungen ausgesetzt ist.
Selbst bei größeren Druckunterschieden und vergleichswei
ser dünner Wandung ist das Wellrohr infolge seiner Struk
tur radial aber ohnehin vergleichsweise steif.
In axialer Richtung erweist es sich als zweckmäßig, dem
Wellrohr Anschläge zuzuordnen, um bei größeren Druckunter
schieden übermäßige Verformungen des Wellrohres 8 auszu
schließen.
Der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 ist hierzu innerhalb des
Wellrohres 8 als Druckanschlag eine Stützstrebe 14 vorge
sehen, die sich vom Boden 9 des Wellrohres gegen dessen
Deckelbereich 10 erstreckt und die axiale Kompression des
Wellrohres 8 auf ein Maß beschränkt, bei dem zu Schädi
gungen führende bleibende Verformungen ausgeschlossen
sind. Bevorzugt ist die Stützstrebe 14 als Hohlkörper,
beispielsweise also, wie dargestellt, als Rohr ausgebil
det und mit ihrem Innenraum über Bohrungen 15 oder der
gleichen gegen den sonstigen Innenraum des Wellrohres 8
offen, um das Vorratsvolumen des durch das Wellrohr 8
gebildeten Hohlkörpers 7 möglichst wenig zu beeinflussen
und damit die kleinstmögliche Bauweise des Hochdruck
speichers zu ermöglichen.
Dem durch die Stützstrebe 14 gebildeten Druckanschlag
entspricht ein Zuganschlag, der durch einen Käfig 16
gebildet ist, der ausgehend von der bodenseitigen Ab
schlußplatte 17 des Aufnahmebehälters 2 das Wellrohr 8
übergreift und mit seiner stirnseitigen Begrenzung 18
einen Anschlag für den Deckel 10 des Wellrohres bildet.
Der Käfig 16 kann dabei insbesondere in seinem Mantel
bereich mit Bohrungen 19 oder dergleichen versehen sein,
die einen freien Durchtritt des im Aufnahmebehälters
befindlichen Hydraulikmediums zulassen.
In Abwandlung der gezeigten Ausgestaltung ist es selbst
verständlich auch möglich, die Wandung des Aufnahmebe
hälters 2, die insgesamt mit 20 bezeichnet ist, derart
auszubilden, daß sie im Bereich der Stirnseite 21 einen
Anschlag für den Deckel 10 des Wellrohres bilden kann,
wobei der Stirnseite 21 entsprechende, gegen das Wellrohr
ragende Anschlagpuffer zugeordnet sein können.
In der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 findet der gleiche
Grundaufbau Verwendung, und es finden deshalb, soweit
Übereinstimmung besteht, auch übereinstimmende Bezugs
zeichen Anwendung.
Abweichend von der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 wird der
Zuganschlag hier durch Stützstäbe 26 gebildet, die von
der bodenseitigen Abschlußplatte 17 ausgehen und die den
verbreiterten Deckel 27 im Bereich des radialen Über
standes über das Wellrohr 8 durchsetzen. An den Stützen
26 sind Anschlagflächen 28 vorgesehen, die im Zusammenwir
ken mit dem Deckel 27 ein übermäßiges Ausdehnen des Well
rohres 8 ausschließen.
Der Druckanschlag ist, wie schon im Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1, durch eine innerhalb des Wellrohres 8 lie
gende Stützstrebe 14 gebildet. Abweichend von dieser Aus
gestaltung ist es aber auch möglich, den Stützstreben 26
unterhalb des Deckels 27 hier nicht dargestellte Anschlag
bunde zuzuordnen, die ein übermäßiges axiales Zusammen
drücken des Wellrohres ausschließen und die deshalb etwa
auf Höhe des Abschlusses der Stützstrebe 14 an den Stütz
streben 26 anzuordnen wären.
Eine weitere Ausgestaltung zeigt Fig. 3, wobei auch hier
für gleiche Teile wiederum die gleichen Bezugszeichen
wie in Fig. 1 und 2 Verwendung finden. Abweichend von
den dortigen Darstellungen findet hier eine zentrale Zug
druckstrebe 30 Verwendung, die innerhalb des Wellrohres 8
angeordnet ist und die an zumindest einem Ende mit ihrem
Kopfteil 31 in eine Aufnahme 32 eingreift, in der das
Kopfteil axial verschieblich zwischen zwei im Abstand
zueinander liegenden Anschlägen angeordnet ist. Der Druck
anschlag ist dabei durch den Deckel 10 des Wellrohres ge
bildet, an dem die Aufnahme angeordnet ist. Der Zugan
schlag ist durch einen Bund 33 der Aufnahme gebildet, der
das Kopfteil 31 in seinem dem Schaft 34 der Zugstrebe 30
zugewandten Bereich übergreift.
Bevorzugt ist das Kopfteil in seinem mit dem Bund 33 zu
sammenwirkenden Bereich kugel- oder kalottenförmig gestal
tet, um etwaige Fluchtungsfehler ausgleichen zu können.
Entsprechend der Höhe der Aufnahme 32 lassen sich unter
schiedliche Abstände zwischen Zug- und Druckanschlag
einstellen.
In Ausgestaltung der Erfindung kann es zweckmäßig sein,
eine entsprechende Anbindung der Zug-Druckstrebe auch
an der gegenüberliegenden Seite, also am Boden 9 des
Wellrohres, vorzusehen. Dies ist in Fig. 3 gezeigt.
Auch bei einer solchen kann es zweckmäßig sein, die Zug-
Druckstrebe weitgehend hohl auszubilden und mit ihrem
Hohlraum gegen den Innenraum des Wellrohres 8 zu öffnen,
um Volumenverluste zu vermeiden.
Claims (15)
1. Hochdruckspeicher für hydraulische Systeme, insbesondere
Bremsanlagen mit fahrerunabhängig arbeitenden Bremsbetäti
gungen (Antiblockier-System, Vortriebsregelung), mit Unter
teilung in einen hydraulischen und einen als Druckpolster
dienenden pneumatischen Arbeitsraum über ein druckabhängig
bewegliches Trennglied sowie Anschluß des Hydraulikraumes
an das hydraulische System,
dadurch gekennzeichnet,
daß einer der Arbeitsräume durch einen endseitig geschlos
senen, in sich volumenveränderlichen, durch ein Wellrohr (8)
gebildeten Hohlkörper (7) gebildet ist.
2. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der pneumatische Arbeitsraum durch den als Wellrohr (8)
ausgebildeten Hohlkörper (7) gebildet ist.
3. Hochdruckspeicher nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Wellrohr (8) innerhalb eines Aufnahmebehälters (2)
angeordnet ist, der den anderen Arbeitsraum umschließt.
4. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Längenveränderlichkeit des Wellrohres (8) durch
Anschläge begrenzt ist.
5. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschläge als Zuganschläge ausgebildet sind.
6. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschläge als Druckanschläge ausgebildet sind.
7. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschläge als Zug-Druckanschläge ausgebildet
sind.
8. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zug- und/oder Druckanschlag jeweils einer
Stütze (14, 26, 30) zugeordnet ist.
9. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stütze (14, 30) innerhalb des Wellrohres ange
ordnet ist.
10. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stütze (26) außerhalb des Wellrohres (8) ange
ordnet ist.
11. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stütze zug- und druckseitige Anschläge zugeord
net sind.
12. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Wellrohr (8) mit einem starren Boden (9) und/
oder Deckel (10) versehen ist.
13. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Boden (9) und/oder dem Deckel (10) des Wellroh
res (8) Zug- und/oder Druckanschläge zugeordnet sind.
14. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem pneumatischen Arbeitsraum eine Schmelzsicherung
(13) zugeordnet ist.
15. Hochdruckspeicher nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der hydraulische Arbeitsraum im Anschluß an das
Hydrauliksystem ein Druckhalteventil (4) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883807316 DE3807316A1 (de) | 1988-03-05 | 1988-03-05 | Hochdruckspeicher fuer hydraulische systeme |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883807316 DE3807316A1 (de) | 1988-03-05 | 1988-03-05 | Hochdruckspeicher fuer hydraulische systeme |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3807316A1 true DE3807316A1 (de) | 1989-04-20 |
Family
ID=6348999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883807316 Withdrawn DE3807316A1 (de) | 1988-03-05 | 1988-03-05 | Hochdruckspeicher fuer hydraulische systeme |
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---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |