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DE10346878A1 - Pressure storage reservoir for various hydraulic applications has gas space over piston separated from liquid space under piston by thin metal flexible bellows surrounding central core - Google Patents

Pressure storage reservoir for various hydraulic applications has gas space over piston separated from liquid space under piston by thin metal flexible bellows surrounding central core Download PDF

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Abstract

The pressure storage reservoir (1) consists of two half-shells welded together. A central body (7) with an axial passage (8) for fluid has a concentric channel for hydraulic fluid. The fluid flows into a space (4) under a piston (6). The gas space (3) over the piston is separated from the liquid space under the piston by a thin metal flexible bellows (2) surrounding the central core. The bellows is sealed to the piston and to a flange on the core. A sealing ring (5) separates the liquid in the bellows from the axial passage when the piston is at its lowest position.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckmittelspeicher mit einem Gehäuse, dessen Innenraum durch ein Medientrennungselement in zwei Kammern unterteilt ist, wobei die erste Kammer mit einem Gas und die zweite Kammer mit Druckmittel gefüllt ist und wobei das Medientrennungselement aus einem metallischen Faltenbalg besteht, der aus miteinander verbundenen, im Querschnitt wellenförmig ausgebildeten Ringen gebildet ist und der mit einem Deckel und einem Boden verschlossen ist.The invention relates to a pressure medium accumulator with a housing, its interior by a media separation element in two chambers is divided, the first chamber with a gas and the second Chamber filled with pressure medium is and wherein the media separation element made of a metallic Bellows consists of interconnected, in cross section wavy trained rings is formed and with a lid and a Bottom is closed.

Ein derartiger Druckmittelspeicher, der als Medienrennungselement einen aus im Querschnitt wellenförmig ausgebildeten Ringen gebildeten Faltenbalg vorsieht, ist aus der internationalen Patentanmeldung JP 0007174234 AA bekannt. Bei dem vorbekannten Druckmittelspeicher ist der jeweils letzte Ring des S-Form-Faltenbalgs in Richtung des Deckels und des Bodens wellenförmig ausgebildet, während die dem Faltenbalg zugewandte Oberfläche des Deckels bzw. des Bodens plan ist. Bei vollständiger Befüllung des Druckmittelspeichers wird der Faltenbalg stark komprimiert und eine Verformung des jeweils letzten Rings des Faltenbalgs ist aufgrund der mechanischen Belastung möglich. Dies begünstigt einen Defekt des Faltenbalgs und schränkt somit die Lebensdauer ein, was als nachteilig anzusehen ist.Such a pressure medium reservoir, which provides a bellows formed of rings with a cross-sectionally shaped ring as a media separation element, is known from the international patent application JP 0007174234 AA known. In the case of the known pressure medium accumulator, the last ring of the S-shaped bellows in each case is wave-shaped in the direction of the cover and the bottom, while the surface of the cover or the base facing the bellows is flat. When the pressure medium accumulator is completely filled, the bellows is strongly compressed and a deformation of the last ring of the bellows is possible due to the mechanical load. This favors a defect in the bellows and thus limits the service life, which is to be regarded as disadvantageous.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Druckmittelspeicher der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, dass eine Beschädigung des Faltenbalgs aufgrund mechanischer Belastungen verhindert wird und somit eine er hebliche Erhöhung der Funktionssicherheit gewährleistet wird.It is therefore the task of the present Invention a pressure medium storage of the type mentioned to improve in that damage to the bellows due to mechanical loads is prevented and therefore he considerable increase guaranteed functional reliability becomes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die dem Faltenbalg zugewandte Oberfläche des Bodens derart ausgebildet ist, dass der letzte Ring des Faltenbalgs in Richtung des Bodens spaltfrei am Boden anliegt.This object is achieved according to the invention solved, that the surface of the bottom facing the bellows is formed in such a way is that the last ring of the bellows towards the bottom lies on the floor without gaps.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die dem Faltenbalg zugewandte Oberfläche des Deckels derart ausgebildet ist, dass der letzte Ring des Faltenbalgs in Richtung des Deckels spaltfrei am Deckel anliegt. Durch diese Maßnahmen wird die mechanische Belastung des Faltenbalgs während einer vollständigen Komprimierung reduziert.An advantageous embodiment provides that the surface of the cover facing the bellows is designed such that the last ring of the bellows in In the direction of the lid there is no gap in the lid. Through these measures is the mechanical stress on the bellows during full compression reduced.

Außerdem weist der jeweils letzte Ring des Faltenbalgs in Richtung des Deckels oder des Bodens einen axialen Kragen auf, der mit dem Deckel und dem Boden verbunden ist, wobei der jeweils letzte Ring des Faltenbalgs in Richtung des Deckels oder des Bodens wellenförmig ausgebildet ist.In addition, the last one shows Bellows ring towards the lid or bottom one axial collar, which is connected to the lid and the bottom, the last ring of the bellows in the direction of the cover or the bottom is wavy is trained.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Boden eine seitliche Führung für den Faltenbalg während eines extremalen Befüllungszustandes des Druckmittelspeichers darstellt.A particularly advantageous embodiment provides that the bottom provides a lateral guide for the bellows during a extreme filling condition of the pressure fluid reservoir.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is described below of an embodiment explained in connection with the accompanying drawing. The drawing shows:

1 eine axiale Schnittdarstellung einer Ausführung des erfindungsgemäßen Druckmittelspeichers im entladenen Zustand und 1 an axial sectional view of an embodiment of the pressure medium reservoir according to the invention in the discharged state and

2 eine vergrößerte Detailansicht in Schnittdarstellung, die dem eingezeichneten Kreis in 1 entspricht. 2 an enlarged detail view in sectional view, the drawn circle in 1 equivalent.

Der in 1 dargestellte erfindungsgemäße Druckmittelspeicher weist ein Gehäuse 1 auf, dessen Innenraum mittels eines Medientrennungselements in zwei Druckräume 3, 4 unterteilt ist. Das Medientrennungselement wird dabei durch einen dünnwandigen, metallischen Faltenbalg 2 gebildet, der aus miteinander verbundenen, im Querschnitt wellenförmig ausgebildeten Ringen gebildet ist. Der Faltenbalg 2 ist einerseits druckdicht mit einem Deckel 6 verbunden und andererseits mittels eines Bodens 7 verschlossen. Der Raum zwischen dem Faltenbalg 2 und dem Gehäuse 1 bildet die erste Kammer 3, die über einen nicht dargestellten Füllanschluss mit einem in der Regel unter hohem Druck stehenden Gas befüllt werden kann. Der Innenraum des Faltenbalgs 2 bildet die zweite Kammer 4, die über einen im Boden 7 vorgesehenen Füllanschluss 8 mit einem unter Druck stehenden flüssigen Druckmittel, beispielsweise einer Bremsflüssigkeit, befüllt werden kann.The in 1 The pressure medium reservoir according to the invention shown has a housing 1 on whose interior by means of a media separation element in two pressure rooms 3 . 4 is divided. The media separation element is a thin-walled, metallic bellows 2 formed, which is formed from interconnected, wavy cross-sectional rings. The bellows 2 is pressure-tight with a lid on the one hand 6 connected and on the other hand by means of a floor 7 locked. The space between the bellows 2 and the housing 1 forms the first chamber 3 which can be filled with a gas, which is generally under high pressure, via a filling connection (not shown). The interior of the bellows 2 forms the second chamber 4 that have one in the ground 7 provided filling connection 8th can be filled with a pressurized liquid pressure medium, for example a brake fluid.

Zur Befüllung wird mittels einer nicht dargestellten Druckmittelpumpe Druckmittel über ein nicht dargestelltes Ventil und über den Füllanschluss 8 in die zweite Kammer 4 gepumpt. Dadurch vergrößert sich der vom Faltenbalg 2 umschlossene Raum der zweiten Kammer 4 und der Abstand zwischen den Ringen des Faltenbalgs 2 vergrößert sich. Entsprechend wird während eines Entladevorgangs das Druckmittel über den Füllanschluss 8 und das nicht dargestellte Ventil durch das unter hohem Druck stehende Gas in der ersten Kammer 3 wieder aus dem Faltenbalg 2 gepresst. Dabei wird der Faltenbalg 2 wieder komprimiert und der Abstand zwischen den Ringen des Faltenbalgs 2 verringert sich. Der Boden 7 ist so ausgebildet, dass er während der Entladevorgänge eine seitliche Führung für den Faltenbalg 2 darstellt. Um eine Beschädigung des flexiblen Faltenbalg 2 während hoher Druckunterschiede in den beiden Kammern 3,4 zu vermeiden, ist eine Dichtung 5 vorgesehen, die bei einer Vollentleerung des Druckmittelspeichers ein gewisses Restvolumen von Druckmittel zwischen der Dichtung 5 und dem Faltenbalg 2 aufrecht erhält, das einer möglichen Verformung des Faltenbalgs 2 durch den Gasdruck entgegen wirkt.For filling, pressure medium is supplied by means of a pressure medium pump, not shown, via a valve, not shown, and via the filling connection 8th to the second chamber 4 pumped. This increases the bellows 2 enclosed space of the second chamber 4 and the distance between the bellows rings 2 increases. Correspondingly, the pressure medium is supplied via the filling connection during a discharge process 8th and the valve, not shown, by the high pressure gas in the first chamber 3 out of the bellows again 2 pressed. The bellows 2 compressed again and the distance between the rings of the bellows 2 decreases. The floor 7 is designed so that it has a lateral guide for the bellows during unloading 2 represents. To damage the flexible bellows 2 during high pressure differences in the two chambers 3 . 4 to avoid is a seal 5 provided that a certain residual volume of pressure medium between the seal when the pressure medium reservoir is completely drained 5 and the bellows 2 maintains that a possible deformation of the bellows 2 counteracts by the gas pressure.

Im Falle eines Defekts der Dichtung 5 wird der Faltenbalg 2 während einer Vollentleerung sehr stark komprimiert und die einzelnen im Querschnitt wellenförmigen Ringe legen sich verschachtelnd aufeinander. Dadurch ist der Faltenbalg 2 gegenüber horizontalen Kräften, die aus der Druckdifferenz der beiden Kammern 3, 4 herrühren, relativ unempfindlich. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Druckmittelspeichern wird jedoch der letzte im Querschnitt wellenförmige Ring des Faltenbalgs 2 gegenüber der planen Auflagefläche des Deckels 6 und des Bodens 7 während einer starken Komprimierung des Faltenbalgs 2 verformt, was einen Defekt an diesen Stellen begünstigt. Aus diesem Grund sieht die Erfindung vor, dass sowohl die dem Faltenbalg 2 zugewandte Oberfläche des Bodens 7 als auch die dem Faltenbalg 2 zugewandte Oberfläche des Deckels 6 im Querschnitt wellenförmig ausgebildet sind. In 2, die einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 darstellt, ist die im Querschnitt wellenförmig ausgebildete Oberfläche des Bodens 7 dargestellt. Durch die im Querschnitt wellenförmige Ausbildung der Oberflächen des Deckels 6 und des Bodens 7 liegt der Faltenbalg 2 spaltfrei am Deckel 6 und am Boden 7 an. Dadurch wird eine Verformung des Faltenbalgs 2 während starker Komprimierungen vermieden und die Lebensdauer sowie die Funktionssicherheit des Druckmittelspeichers erheblich erhöht.In the event of a seal failure 5 becomes the bellows 2 very strongly compressed during a full emptying and the individual rings with a wavy cross-section lie on top of each other. This makes the bellows 2 against horizontal forces resulting from the pressure difference between the two chambers 3 . 4 originate, relatively insensitive. In the case of the pressure medium accumulators known from the prior art, however, the last ring of the bellows which is undulating in cross section 2 opposite the flat contact surface of the cover 6 and the floor 7 during a strong compression of the bellows 2 deformed, which favors a defect in these places. For this reason, the invention provides that both the bellows 2 facing surface of the ground 7 as well as the bellows 2 facing surface of the lid 6 are wavy in cross section. In 2 who made an enlarged cutout 1 represents, the surface of the bottom is undulating in cross section 7 shown. Due to the wavy design of the surfaces of the cover in cross section 6 and the floor 7 lies the bellows 2 gap-free on the lid 6 and on the ground 7 on. This will cause the bellows to deform 2 avoided during heavy compressions and considerably increases the service life and the functional reliability of the pressure medium accumulator.

Wie in 2 außerdem dargestellt ist, weist der letzte Ringe des Faltenbalgs 2 in Richtung des Bodens 7 einen axialen Kragen 9 auf, der mittels einer radialen Schweißung mit dem Boden 7 druckdicht verbunden wird. Ein entsprechender Kragen 9 eine entsprechende Schweißung ist auch für die Verbindung des Faltenbalgs 2 mit dem Deckel 6 vorgesehen.As in 2 is also shown, the last rings of the bellows 2 towards the floor 7 an axial collar 9 on that by means of a radial weld to the floor 7 is connected pressure-tight. A corresponding collar 9 a suitable weld is also for the connection of the bellows 2 with the lid 6 intended.

Die bereits erwähnte Dichtung 5 kann bei dem erfindungsgemäßen Druckmittelspeicher vollständig entfallen, da starke Komprimierungen des Faltenbalgs keine negativen Auswirkungen auf die Lebensdauer des Druckmittelspeichers haben.The seal already mentioned 5 can be completely omitted in the pressure medium accumulator according to the invention, since strong compression of the bellows has no negative effects on the service life of the pressure medium accumulator.

Claims (5)

Druckmittelspeicher mit einem Gehäuse (1), dessen Innenraum durch ein Medientrennungselement in zwei Kammern (3,4) unterteilt ist, wobei die erste Kammer (3) mit einem Gas und die zweite Kammer (4) mit Druckmittel gefüllt ist und wobei das Medientrennungselement aus einem metallischen Faltenbalg (2) besteht, der aus miteinander verbundenen, im Querschnitt wellenförmig ausgebildeten Ringen gebildet ist und der mit einem Deckel (6) und einem Boden (7) verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Faltenbalg (2) zugewandte Oberfläche des Bodens (7) derart ausgebildet ist, dass der letzte Ring des Faltenbalgs (2) in Richtung des Bodens (7) spaltfrei am Boden (7) anliegt.Pressure fluid accumulator with a housing ( 1 ), the interior of which is separated by a media separation element in two chambers ( 3 . 4 ) is divided, the first chamber ( 3 ) with a gas and the second chamber ( 4 ) is filled with pressure medium and the media separation element consists of a metallic bellows ( 2 ) consists of interconnected rings with a wavy cross-section and with a cover ( 6 ) and a floor ( 7 ) is closed, characterized in that the bellows ( 2 ) facing surface of the ground ( 7 ) is designed such that the last ring of the bellows ( 2 ) towards the ground ( 7 ) gap-free on the floor ( 7 ) is present. Druckmittelspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Faltenbalg (2) zugewandte Oberfläche des Deckels (6) derart ausgebildet ist, dass der letzte Ring des Faltenbalgs (2) in Richtung des Deckels (6) spaltfrei am Deckel (6) anliegt.Pressure medium accumulator according to claim 1, characterized in that the bellows ( 2 ) facing surface of the lid ( 6 ) is designed such that the last ring of the bellows ( 2 ) towards the cover ( 6 ) gap-free on the lid ( 6 ) is present. Druckmittelspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils letzte Ring des Faltenbalgs (2) in Richtung des Deckels (6) oder des Bodens (7) einen axialen Kragen (9) aufweist, der mit dem Deckel (6) und dem Boden (7) verbunden ist.Pressure medium accumulator according to claim 1 or 2, characterized in that the last ring of the bellows ( 2 ) towards the cover ( 6 ) or the floor ( 7 ) an axial collar ( 9 ) with the cover ( 6 ) and the floor ( 7 ) connected is. Druckmittelspeicher nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils letzte Ring des Faltenbalgs (2) in Richtung des Deckels (6) oder des Bodens (7) im Querschnitt wellenförmig ausgebildet ist.Pressure medium accumulator according to one of the preceding claims, characterized in that the last ring of the bellows ( 2 ) towards the cover ( 6 ) or the floor ( 7 ) is wavy in cross section. Druckmittelspeicher nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (7) eine seitliche Führung für den Faltenbalg (2) während eines extremalen Befüllungszustandes des Druckmittelspeichers darstellt.Pressure medium accumulator according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom ( 7 ) a lateral guide for the bellows ( 2 ) during an extreme filling state of the pressure medium reservoir.
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