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DE102007056684A1 - accumulator - Google Patents

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DE102007056684A1
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Germany
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accumulator
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DE102007056684A
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German (de)
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Jochen Auchter
Andreas Hempfling
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Schaeffler KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckspeicher (2) mit einem Gehäuse (9), einem innerhalb des Gehäuses (9) angeordneten verlagerbaren Element (10) und einem Kraftspeicher (23), wobei das verlagerbare Element (8) eine erste Druckfläche (10) aufweist, wobei die erste Druckfläche (10) und das Gehäuse (9) einen Vorratsraum (12) zumindest teilweise begrenzen und wobei das verlagerbare Element (8) durch Druckmittelbeaufschlagung des Vorratsraums (12) gegen die Kraft des Kraftspeichers (23) verschoben werden kann.The invention relates to a pressure accumulator (2) having a housing (9), a displaceable element (10) arranged within the housing (9) and an energy accumulator (23), the displaceable element (8) having a first pressure surface (10), wherein the first pressure surface (10) and the housing (9) at least partially delimit a storage space (12) and wherein the displaceable element (8) can be displaced against the force of the energy storage device (23) by pressurizing the storage space (12).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Druckspeicher mit einem Gehäuse, einem innerhalb des Gehäuses angeordneten verlagerbaren Element und einem Kraftspeicher, wobei das verlagerbare Element eine erste Druckflächen aufweist, wobei die erste Druckfläche und das Gehäuse einen Vorratsraum zumindest teilweise begrenzen und wobei das verlagerbare Element durch Druckmittelbeaufschlagung des Vorratsraums gegen die Kraft des Kraftspeichers verschoben werden kann.The The invention relates to a pressure accumulator having a housing, a displaceable disposed within the housing Element and a power storage, wherein the movable element a first pressure surfaces, wherein the first pressure surface and the housing at least partially limit a storage space and wherein the displaceable element by pressurizing the storage space are moved against the force of the energy storage can.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Druckspeicher werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, um während des Betriebs der Anwendung Druckmittel, welches von einer Druckquelle, beispielsweise einer Druckmittelpumpe, geliefert wird, aufzunehmen und dieses bei Bedarf der Anwendung wieder zur Verfügung zu stellen. Denkbare Anwendungen in der Fahrzeugtechnik sind beispielsweise automatisierte Getrie be, Automatgetriebe, hydraulisch betätigte, schaltbare Ventiltriebskomponenten (Schlepphebel, Abstützelemente, Tassen- oder Rollenstößel), Nockenwellenversteller, Bremssysteme oder dergleichen.accumulator are used in a variety of applications during the operation of the application pressure medium, which from a pressure source, for example, a pressure medium pump is supplied to record and this when needed the application again to deliver. Conceivable applications in vehicle technology are, for example automated gearbox, automatic transmission, hydraulically operated, Switchable valve train components (rocker arms, supporting elements, Cup or roller tappets), camshaft adjusters, brake systems or similar.

Ein derartiger Druckspeicher ist beispielsweise aus der DE 42 02 905 A1 bekannt. Der Druckspeicher besitzt eine in einem Gehäuse aus Aluminium ausgebildete, stumpf endende Zylinderbohrung. In der Zylinderbohrung ist ein längsbewegbarer Druckkolben aufgenommen. Dieser trennt einen Druckmittel aufnehmenden, volumenveränderbaren Vorratsraum, der innerhalb des Gehäuses ausgebildet ist, von einer mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Atmungskammer. In den Vorratsraum mündet eine Anschlussbohrung, durch welche Druckmittel heranführbar ist. Die Atmungskammer ist durch einen in die Zylinderbohrung eingefügten Verschlussdeckel verschlossen. In dem Gehäuse ist außerdem eine schraubenförmige Druckfeder aufgenommen. Diese greift in den Druckkolben ein und ist mit Vorspannung einerseits am Boden des Druckkolbens und andererseits mittelbar über den Verschlussdeckel am Gehäuse abgestützt. Die Druckfeder unterstützt die Abgabe von in dem Vorratsraum aufgenommenem Druckmittel und stellt den Druckkolben in die Ausgangsstellung zurück, in der der Vorratsraum ein minimales Volumen aufweist.Such an accumulator is for example from the DE 42 02 905 A1 known. The accumulator has a formed in a housing made of aluminum, blunt-ended cylinder bore. In the cylinder bore a longitudinally movable pressure piston is added. This separates a pressure medium receiving, variable volume reservoir, which is formed within the housing, from a breathing chamber in communication with the atmosphere. In the reservoir opens a connection hole through which pressure medium can be moved. The breathing chamber is closed by a cap inserted into the cylinder bore. In the housing, a helical compression spring is also included. This engages in the pressure piston and is supported with bias on the one hand at the bottom of the pressure piston and on the other hand indirectly via the closure cap on the housing. The compression spring supports the delivery of pressure medium received in the storage space and returns the pressure piston to the initial position in which the storage space has a minimal volume.

Ist die Kraft, die auf den Druckkolben wirkt und aus dem im Hydrauliksystem herrschenden Druck resultiert, größer als die dieser entgegenwirkenden Kraft der Druckfeder, so füllt sich der Druckspeicher. Dabei wird der Druckkolben innerhalb des Gehäuses gegen die Kraft der Druckfeder verlagert, wodurch das Volumen des Vorratsraums ansteigt.is the force acting on the pressure piston and out of the hydraulic system prevailing pressure results larger than that this counteracting force of the compression spring, so fills the accumulator. In this case, the pressure piston within the housing shifted against the force of the compression spring, causing the volume of the Pantry rises.

Sinkt der Druck in dem Hydrauliksystem ab, so wird der Druckkolben durch die Druckfeder in Richtung der Ausgangsstellung verschoben, bis die auf den Druckkolben wirkenden, entgegengerichteten Kräfte ausbalanciert sind. Dadurch wird das in dem Vorratsraum gespeicherte Druckmittel dem Hydrauliksystem wieder zugeführt. Dabei entspricht der von dem Druckspeicher zu Beginn von dessen Entleerung bereitgestellte Druck, dem Druck, der direkt vor Beginn der Entleerung im Hydrauliksystem vorgeherrscht hat.Sinks the pressure in the hydraulic system from, so the pressure piston is through the compression spring is moved in the direction of the starting position until the forces acting on the plunger, opposing forces balanced. As a result, the stored in the pantry Pressure medium supplied to the hydraulic system again. there corresponds to that of the pressure accumulator at the beginning of its emptying provided pressure, the pressure, right before the start of emptying prevailed in the hydraulic system.

Nachteilig an dieser Ausführungsform ist, dass die Druckunterstützung der Anwendung, der der Druckspeicher zugeordnet ist, nicht über den Druckwert hin aus erfolgen kann, der direkt vor Beginn der Druckunterstützung im Hydrauliksystem vorgeherrscht hat.adversely in this embodiment, that the pressure assist the application to which the accumulator is assigned is not over the pressure value can be out, the directly before the start of the pressure support prevailed in the hydraulic system.

Um die Funktionssicherheit der Anwendung zu gewährleisten muss die Druckmittelpumpe, die dem Hydrauliksystem zugeordnet ist, auf die Spitzenanforderungen der Anwendungen ausgelegt sein. Besonders in Anwendungen, in denen keine annähernd konstante Belastung vorherrscht, sondern kurzzeitige Bedarfsspitzen vorliegen, muss die Druckmittelpumpe auf diese ausgelegt werden, wodurch die Druckmittelpumpe für die überwiegende Zeit des Betriebs überdimensioniert ist. Denkbar wäre auch der Einsatz einer regelbaren Druckmittelpumpe, die gemäß dem aktuellen Bedarf der Anwendung Druckmittel fördert bzw. den benötigten Systemdruck bereitstellt.Around to ensure the functional safety of the application must the pressure medium pump, which is assigned to the hydraulic system, be designed for the peak demands of the applications. Especially in applications where no nearly constant load prevails, but short-term demand peaks must exist the pressure medium pump are designed for this, whereby the pressure medium pump oversized for most of the operation is. It would also be conceivable to use a controllable pressure medium pump, the according to the current needs of the application pressure medium promotes or provides the required system pressure.

Beide Lösungen erhöhen die Kosten der Anwendung und benötigen einen erhöhten Bauraum. Gleichzeitig sinkt auf Grund der größeren Auslegung der Druckmittelpumpe der Wirkungsgrad der Anwendung.Both Solutions increase the cost of the application and require an increased space. simultaneously decreases due to the larger design of the pressure medium pump the efficiency of the application.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Druckspeicher zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile beseitigt, wobei ein funktionssicheres Betreiben der Anwendung in jeder Betriebsphase sichergestellt werden soll. Dabei soll auf eine Überdimensionierung der Druckmittelpumpe (Auslegung auf die zu erwarteten Spitzenlasten) ebenso verzichtet werden können, wie auf die Verwendung variabler Druckmittelpumpen.Of the Invention has for its object to provide a pressure accumulator, which eliminates the aforementioned disadvantages, wherein a functionally reliable operation the application in each phase of operation is to be ensured. It is intended to oversize the pressure medium pump (Interpretation of the expected peak loads) also omitted can be as the use of variable pressure fluid pumps.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, das verlagerbare Element eine zweite Druckflächen aufweist, wobei die zweite Druckfläche und das Gehäuse einen Steuerraum zumindest teilweise begrenzen, wobei das verlagerbare Element durch Druckmittelbeaufschlagung des Steuerraums ebenfalls gegen die Kraft des Kraftspeichers verschoben werden kann und wobei der Druckspeicher derart ausgebildet ist, dass ein Druckmittelfluss innerhalb des Druckspeichers zwischen dem Steuerraum und dem Vorratsraum zumindest in Richtung des Steuerraums gesperrt ist oder gesperrt werden kann.The object is achieved in that the displaceable element has a second pressure surfaces, wherein the second pressure surface and the housing define a control space at least partially, wherein the displaceable element by Druckmittelbeaufschlagung the control chamber can also be moved against the force of the force accumulator and wherein the pressure accumulator is designed such that a pressure fluid flow is locked within the accumulator between the control room and the reservoir at least in the direction of the control room or can be locked.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der Vorratsraum mit einem Verbraucher kommuniziert. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Vorratsraum mit einem Verbraucher verbindbar ist.there can be provided that the pantry with a consumer communicated. Alternatively, it can be provided that the storage room with a consumer is connectable.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann der Steuerraum drucklos mit einem Tank verbunden werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Vorratsraum gleichzeitig nicht mit dem Tank kommuniziert.In a development of the invention, the control room with no pressure be connected to a tank. It can be provided that the Reservoir at the same time not communicating with the tank.

Ebenso denkbar sind Ausführungsformen in denen der Steuerraum unabhängig vom Vorratsraum entleert werden kann.As well Conceivable are embodiments in which the control room can be emptied independently of the storage room.

Vorteilhafterweise kann der Steuerraum während des Betriebs der Anwendung wahlweise mit einer Druckquelle oder einem Tank verbunden werden.advantageously, can the control room during the operation of the application optionally connected to a pressure source or a tank.

Dabei können Steuermittel vorgesehen sein, wobei der Steuerraum mittels der Steuermittel wahlweise mit einem Tank oder einer Druckquelle verbunden werden kann.there Control means may be provided, wherein the control room by means of the control means optionally with a tank or a pressure source can be connected.

In einer Konkretisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Druckmittelbeaufschlagung des Vorratsraums das verlagerbare Element in die gleiche Richtung verlagert, wie eine Druckmittelbeaufschlagung des Steuerraums. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Vorratsraum mit einem Verbraucher zumindest verbindbar ist, der Steuerraum mit einem Tank verbindbar ist und das Verhältnis zwischen dem minimalen Durchflussquerschnitt zwischen dem Steuerraum und dem Tank und dem minimalen Durchflussquerschnitt zwischen dem Vorratsraum und dem Verbraucher größer ist, als das Verhältnis zwischen dem Flächeninhalt der zweiten Druckfläche und dem Flächeninhalt der ersten Druckfläche.In a concretization of the invention is provided that a pressurizing of the Storage space displaces the displaceable element in the same direction, as a pressurizing of the control room. Furthermore can be provided that the pantry with a consumer at least connectable, the control room connected to a tank is and the ratio between the minimum flow area between the control room and the tank and the minimum flow area between the pantry and the consumer bigger is, as the ratio between the area the second printing surface and the surface area the first printing surface.

In einer Ausführungsform des Druckspeichers ist vorgesehen, dass innerhalb des Druckspeichers keine Verbindung zwischen dem Vorratsraum und dem Steuerraum existiert, d. h. der Vorratsraum und der Steuerraum innerhalb des Druckspeichers nicht miteinander kommunizieren.In an embodiment of the pressure accumulator is provided that within the accumulator no connection between the Storage room and the control room exists, d. H. the storeroom and the control room within the pressure accumulator do not communicate with each other.

Das verlagerbare Element kann beispielsweise als Druckkolben ausgebildet sein, welcher innerhalb eines Gehäuses gegen die Kraft eines als Federelement ausgebildeten Kraftspeichers verschoben werden kann. Alternativ können auch andere Formen von Kraftspeichern Einsatz finden, beispielsweise reversibel deformierbare Körper, beispielsweise aus Elastomeren, oder gasbefüllte Blasen. Durch die Ausbildung des Druckspeichers mit einem verlagerba ren Element, welches voneinander isolierte Räume innerhalb des Druckspeichers teilweise begrenzt, können diese beiden Räume getrennt voneinander angesteuert, d. h. befüllt und/oder entleert, werden. Abgesehen von eventuell auftretender Leckage besteht keine Verbindung zwischen den Räumen. So können beispielsweise unterschiedliche Druckquellen zum Befüllen des Vorratsraums und des Steuerraums verwendet werden.The displaceable element may for example be designed as a pressure piston which is within a housing against the force be moved as a spring element formed energy storage can. Alternatively, other forms of energy storage Use find, for example, reversibly deformable body, for example, made of elastomers, or gas-filled bubbles. The formation of the pressure accumulator with a verlagerba ren Element which spaces isolated from each other within the accumulator partially limited, these two can Rooms controlled separately, d. H. filled and / or emptied. Apart from possibly occurring Leakage is no connection between the rooms. So For example, different pressure sources for Filling the pantry and the control room used become.

Alternativ kann auch eine Druckmittelverbindung zwischen dem Vorratsraum und dem Steuerraum innerhalb des Druckspeichers vorgesehen sein. Druckmittel welches dem Steuerraum zugeführt wird, kann über diese Druckmittelverbindung in den Vorratsraum gelangen. Dabei ist aber zu sicherzustellen, dass ein umgekehrter Druckmittelfluss, von dem Vorratsraum in den Steuerraum unterbunden wird. Dies kann beispielsweise über einen Druckmittelkanal in dem Druckkolben oder dem Gehäuse des Druckspeichers realisiert werden, in dem ein Rückschlagventil angeordnet ist. In diesem Fall kann die Befüllung des Vorratsraums und des Steuerraums alleine durch die Befüllung des Steuerraums erfolgen. Soll der Druckspeicher entleert werden, so wird der Steuerraum auf Tank geschalten. Der Vorratsraum entleert sich in das Hydrauliksystem, der Steuerraum drucklos in den Tank. Ein Übertritt von Druckmittel von dem Vorratsraum in den Steuerraum wird durch das Rückschlagventil verhindert.alternative can also be a pressure medium connection between the pantry and be provided to the control chamber within the pressure accumulator. lever which is supplied to the control room can over enter this pressure medium connection in the storage room. It is but to ensure that a reverse fluid flow, is suppressed by the storage room in the control room. This can for example via a pressure medium channel in the pressure piston or the housing of the pressure accumulator can be realized, in which a check valve is arranged. In this case can the filling of the pantry and the control room done by filling the control room alone. Should the accumulator be emptied, the control room is on tank switched. The storage room empties into the hydraulic system, the control room depressurized into the tank. A transfer of Pressure medium from the storage space in the control room is by the Check valve prevents.

Ist vorgesehen, dass eine Druckmittelbeaufschlagung des Vorratsraums das verlagerbare Element in die gleiche Richtung verlagert, wie eine Druckmittelbeaufschlagung des Steuerraums, so kann der Steuerraum das Befüllen des Vorratsraums unterstützen. Zu diesem Zweck wird der Steuerraum während des Befüllvorgangs des Vorratsraums ebenfalls mit Druckmittel befüllt. Dadurch wirkt auf beide Druckflächen des Druckkolben eine Kraft auf diesen, wodurch in dem Kraftspeicher eine höhere Kraft gespeichert wird (das Federelement stärker komprimiert wird). Erhält der befüllte Druckspeicher den Befehl die dem Druckspeicher zugeordnete Anwendung zu unterstützen, so kann der Steuerraum unabhängig vom Vorratsraum entleert werden. Das heißt, während der Vorratsraum in das Hydrauliksystem der Anwendung entleert wird, und damit das Hydrauliksystem unterstützt, kann der Steuerraum gegen Atmosphä rendruck in einen Tank entlüftet werden. Der Tank kann das Druckmittelreservoir der Anwendung oder ein anderer Zwischenspeicher sein. Durch geeignete Auslegung kann die Entlüftung des Steuerraums schneller erfolgen als die Entleerung des Vorratsraums in das Hydrauliksystem. Somit wirkt die gesamte Kraft, die in dem Kraftspeicher gespeichert wurde, über die erste Druckfläche auf den Vorratsraum. Als Folge kann der der Druck bei Beginn des Unterstützungsvorgangs um bis zu einem Faktor von

Figure 00060001
ansteigen, abhängig von der Last, die zu diesem Zeitpunkt auf den Kraftspeicher wirkt. Dabei entspricht A1 dem Flächeninhalt der ersten Druckfläche und A2 dem Flächeninhalt der zweiten Druckfläche. Wird als Kraftspeicher beispielsweise ein Federelement eingesetzt, so steigt der Druck bei Beginn des Unterstützungsvorgangs um den vollen Faktor
Figure 00060002
an, solange die Feder noch nicht ihren maximal komprimierten Zustand erreicht hat. Der maximal komprimierte Zustand kann beispielsweise durch einen oder mehrere Anschläge innerhalb des Gehäuses oder den maximale Kompressionsweg der Feder definiert sein.If it is provided that a pressurization of the storage space displaces the displaceable element in the same direction as a pressurizing of the control space, the control space can support the filling of the storage space. For this purpose, the control chamber is also filled with pressure medium during the filling process of the storage space. As a result, a force acts on both pressure surfaces of the pressure piston, whereby a higher force is stored in the energy store (the spring element is compressed more strongly). If the filled pressure accumulator receives the command to support the application assigned to the accumulator, the control chamber can be emptied independently of the reservoir. That is, while the reservoir is being drained into the hydraulic system of the application and thus supporting the hydraulic system, the control chamber may be vented against atmospheric pressure in a tank. The tank may be the pressure medium reservoir of the application or another buffer. By suitable design, the venting of the control chamber can be done faster than the emptying of the reservoir into the hydraulic system. Thus, the ge velvet force, which was stored in the energy store, over the first pressure surface on the pantry. As a result, the pressure at the beginning of the assist process can be reduced by up to a factor of
Figure 00060001
increase, depending on the load that acts on the energy storage at this time. Here A 1 corresponds to the surface area of the first pressure surface and A 2 corresponds to the surface area of the second pressure surface. If, for example, a spring element is used as the force store, then the pressure at the start of the assistance process increases by the full factor
Figure 00060002
as long as the spring has not yet reached its maximum compressed state. The maximum compressed state may be defined, for example, by one or more stops within the housing or the maximum compression travel of the spring.

Die Erfindung beruht darauf, dass ein verlagerbares Element des Druckspeichers zumindest zwei separate, mit Druckmittel beaufschlagbare Räume in Verlagerrichtung des Elements begrenzt. Dabei ist zumindest einer der Räume (Vorratsraum) mit dem Hydrauliksystem der Anwendung verbunden oder verbindbar. Des Weiteren wird zumindest ein weiterer Raum (Steuerraum) während des Befüllvorgangs des Vorratsraums ebenfalls mit Druckmittel beaufschlagt und während des Entleervorgangs des Vorratsraums schneller als dieser entleert. Dies kann beispielsweise gegen Atmosphärendruck, in einen Tank erfolgen. Somit unterstützt der Steuerraum den Befüllvorgang derart, dass das verlagerbare Element stärker ausgelenkt wird, als dies ohne Druckmittelbeaufschlagung des Steuerraums der Fall wäre.The Invention is based on that a displaceable element of the pressure accumulator at least two separate, acted upon with pressure medium spaces limited in the direction of displacement of the element. At least one is of the rooms (storeroom) with the hydraulic system of the application connected or connectable. Furthermore, at least one more Room (control room) during the filling process of the Reservoir also charged with pressure medium and during the emptying process of the reservoir faster than this emptied. This can, for example, against atmospheric pressure, in a tank respectively. Thus, the control room supports the filling process such that the displaceable element deflected more is, as this without pressurization of the control room of the Case would be.

Durch die Erhöhung des vom Druckspeicher bereitgestellten Drucks, kann der Druckspeicher Spitzenverbräuche abfangen, so dass die Druckmittelpumpe auf den Normalbetrieb der Anwendung ausgelegt werden kann. Es sind keine überdimensionierten oder geregelten Druckmittelpumpen nötig, um eine funktionssichere und schnelle Reaktion auf den Druckmittelbedarf der Anwendung zu gewährleisten.By increasing the pressure provided by the accumulator, the pressure accumulator can catch peak consumption, so that the pressure medium pump designed for normal operation of the application can be. They are not oversized or regulated Pressure medium pumps needed to ensure a reliable and fast Respond to the pressure medium requirement of the application.

Als Druckquelle, die den Steuerraum mit Druckmittel beaufschlagt, kann beispielsweise das Hydrauliksystem bzw. dessen Druckmittelpumpe oder eine dazu separate Quelle, beispielsweise eine separate Druckmittelpumpe dienen. Im zweiten Fall kann auch in Betriebsphasen mit niedrigem Systemdruck der Druckspeicher vollständig befüllt werden. Die wahlweise Verbindung mit einer Druckquelle bzw. dem Tank wird über Steuermittel, beispielsweise ein 3/2-Wegeventil in Form eines Schaltventils (bspw. Sitzventil) oder eines Proportionalventils (bspw. Schieberventils), hergestellt. Alternativ kommen auch zwei Steuermittel in betracht, wobei eines der Steuermittel die Verbindung Druckquelle → Steuerraum und das andere Steuermittel die Verbindung Steuerraum → Tank sperrt bzw. freigibt. Die Steuermittel können beispielsweise elektromagnetisch betätigte Hydraulikventile, wie Wegeventile (bspw. Schalt- oder Proportionalventile), entsperrbare Rückschlagventile oder dergleichen sein. Diese Steuermittel erhalten von einem Steuergerät der Anwendung Steuersignale, gemäß derer der Druckspeicher befüllt oder entleert wird. Somit können verschiedenste Unterstützungsstrategien realisiert werden.When Pressure source, which acts on the control chamber with pressure medium can For example, the hydraulic system or its pressure medium pump or a separate source, such as a separate pressure medium pump serve. In the second case, even in low-power operating phases System pressure of accumulator completely filled become. The optional connection to a pressure source or the Tank is via control means, for example a 3/2-way valve in the form of a switching valve (eg seat valve) or a proportional valve (For example, slide valve), produced. Alternatively, there are two Control means in consideration, wherein one of the control means the connection Pressure source → control room and the other control means the Control room connection → Tank locks or releases. The Control means may, for example, electromagnetically actuated Hydraulic valves, such as directional control valves (eg switching or proportional valves), be openable check valves or the like. These Control means obtained from a controller of the application Control signals according to which the pressure accumulator fills or being emptied. Thus, a variety of support strategies will be realized.

Vorteilhafterweise kann in dem Hydrauliksystem zwischen dem Steuerraum und der Druckquelle ein Rückschlagventil vorgesehen sein, welches einen Druckmittelstrom von dem Steuerraum in Richtung der Druckquelle sperrt. Somit wird das in dem Steuerraum befindliche Druckmittelvolumen bis zu dessen Verbindung mit einem Tank eingeschlossen. Dadurch wird das verlagerbare Element in der ausgelenkten Position gehalten, selbst wenn der Systemdruck abfällt und damit ein ungewolltes Entleeren des Vorratsraums verhindert.advantageously, can in the hydraulic system between the control room and the pressure source a Provided check valve, which a pressure medium flow blocks from the control room in the direction of the pressure source. Thus, will located in the control chamber pressure fluid volume up to its Connection with a tank included. This will make the relocatable Element held in the deflected position, even if the system pressure drops and thus unintentional emptying of the storage room prevented.

Die Druckunterstützung des Druckspeichers kann durch einfaches Schalten von einem oder mehreren Steuermittel aktiviert werden. Dabei wird das Druck mittelvolumen bereitgestellt, welches in den Betriebsphasen der Anwendung mit niedrigem Druckmittelverbrauch in dem Vorratsraum gespeichert wird. Dabei entspricht der vom Druckspeicher bereitgehaltene Druck je nach Ausführungsform entweder dem aktuellen Systemdruck multipliziert mit einem Faktor, der bis zu 1 + A2/A1 betragen kann (Ausführungsform ohne Rückschlagventil) oder einem maximalen Systemdruck, der während der Befüllphase vorhanden ist, multipliziert mit dem selben Faktor (Ausführungsform mit Rückschlagventil). Der volle Faktor 1 + A2/A1 liegt immer dann vor, wenn die volle Speicherkapazität des Kraftspeichers noch nicht ausgeschöpft wurde, bspw. das Federelement noch nicht auf Block komprimiert ist oder das verlagerbare Element noch an den Anschlägen anliegt.The pressure support of the pressure accumulator can be activated by simply switching one or more control means. In this case, the pressure medium volume is provided, which is stored in the operating phases of the application with low pressure medium consumption in the storage space. Depending on the embodiment, the pressure maintained by the pressure accumulator either corresponds to the current system pressure multiplied by a factor which can amount to 1 + A 2 / A 1 (embodiment without check valve) or a maximum system pressure present during the filling phase multiplied by the same factor (embodiment with check valve). The full factor 1 + A 2 / A 1 is always present when the full storage capacity of the energy storage has not been exhausted, for example. The spring element is not yet compressed to block or the displaceable element is still applied to the attacks.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das verlagerbare Element eine dritte Druckfläche aufweist, die einen Gegendruckraum zumindest teilweise begrenzt, wobei eine Druckmittelbeaufschlagung des Gegendruckraums das verlagerbare Element in die entgegengesetzte Richtung verlagert, wie eine Druckmittelbeaufschlagung des Steuerraums oder des Vorratsraums. Somit wird die von dem Kraftspeicher auf das verlagerbare Element ausgeübte Kraft um die von dem Druck im Gegendruckraum hervorgerufene Kraft erhöht.In one embodiment of the invention, it is provided that the displaceable element has a third pressure surface, which at least partially limits a counterpressure space, wherein a pressure medium loading of the counterpressure space displaces the displaceable element in the opposite direction, such as a pressure medium loading the control chamber or the storage space. Thus, the force exerted by the force accumulator on the displaceable element to the force of the pressure in the counter increased pressure chamber caused force.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:Further Features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings in which embodiments of the invention are shown simplified. Show it:

1 ein Hydrauliksystem, das eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckspeichers enthält, 1 a hydraulic system containing a first embodiment of a pressure accumulator according to the invention,

2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckspeichers, 2 A second embodiment of a pressure accumulator according to the invention,

3 ein weiteres Hydrauliksystem, das eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckspeichers enthält. 3 a further hydraulic system containing a further embodiment of a pressure accumulator according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

1 zeigt ein Hydrauliksystem 1 dem eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckspeichers 2 zugeordnet ist. 1 shows a hydraulic system 1 a first embodiment of a pressure accumulator according to the invention 2 assigned.

Das Hydrauliksystem 1 weist einen Verbraucher 3 auf, der von einer Druckquelle, die in der dargestellten Ausführungsform als Druckmittelpumpe 7 ausgeführt ist, über eine Druckmittelleitung 4 mit Druckmittel beaufschlagt werden kann. Um ein Rückströmen von Druckmittel von dem Verbraucher 3 zur Druckmittelpumpe 7 zu verhindern ist ein Rückschlagventil 5a in der Druckmittelleitung 4 vorgesehen, welches einen Druckmittelfluss von der Druckmittelpumpe 7 zum Verbraucher 3 zulässt, einen entgegengesetzten Druckmittelfluss jedoch sperrt.The hydraulic system 1 has a consumer 3 on, from a pressure source, which in the illustrated embodiment as a pressure medium pump 7 is executed, via a pressure medium line 4 can be acted upon with pressure medium. To a backflow of pressure medium from the consumer 3 to the pressure medium pump 7 To prevent it is a check valve 5a in the pressure medium line 4 provided, which a pressure medium flow from the pressure medium pump 7 to the consumer 3 allows, but blocks an opposite pressure medium flow.

Des Weiteren ist ein Tank 6 vorgesehen, aus dem der Druckmittelpumpe 7 Druckmittel zugeführt und in den Druckmittel aus dem Verbraucher 3 abgeführt werden kann.There is also a tank 6 provided, from which the pressure medium pump 7 Supplied pressure medium and in the pressure medium from the consumer 3 can be dissipated.

Dem Hydrauliksystem 1 ist ein Druckspeicher 2 zugeordnet, der ein als Druckkolben 8 ausgeführtes verlagerbares Element, ein Gehäuse und einen Kraftspeicher umfasst. Der Druckkolben 8 ist innerhalb des Gehäuses 9 angeordnet und kann gegen die Kraft eines Kraftspeichers verschoben werden. In der dargestellten Ausführungsform ist der Kraftspeicher als Federelement 23 ausgeführt. Denkbar sind allerdings auch andere Arten von Kraftspeichern, wie beispielsweise geeignet geformte Elastomerkörper oder gasbefüllte Blasen.The hydraulic system 1 is a pressure accumulator 2 assigned to the one as a pressure piston 8th executed displaceable element comprising a housing and a power storage. The pressure piston 8th is inside the case 9 arranged and can be moved against the force of a force accumulator. In the illustrated embodiment, the energy accumulator is a spring element 23 executed. However, other types of energy stores are also conceivable, for example suitably shaped elastomer bodies or gas-filled bubbles.

Der Druckkolben 8 weist zwei Druckflächen 10, 11 auf. Gemeinsam mit dem Gehäuse 9 begrenzt die erste Druckfläche 10 einen Vorratsraum 12, wobei die erste Druckfläche 10 den Vorratsraum 12 in Verlagerungsrichtung des Druckkolbens 8 begrenzt. Das Gehäuse 9 und der Druckkolben 8 begrenzen einen Steuerraum 13, wobei die zweite Druckfläche 11 den Steuerraum 13 ebenfalls in Verlagerungsrichtung des Druckkolbens 8 begrenzt. Dabei sind der Druckkolben 8 und das Gehäuse 9 derart ausgebildet, dass innerhalb des Druckspeichers 2 keine Verbindung zwischen den beiden Räumen 12 und 13 besteht.The pressure piston 8th has two pressure surfaces 10 . 11 on. Together with the case 9 limits the first pressure area 10 a pantry 12 , wherein the first pressure surface 10 the pantry 12 in the direction of displacement of the pressure piston 8th limited. The housing 9 and the plunger 8th limit a control room 13 , wherein the second pressure surface 11 the control room 13 also in the direction of displacement of the pressure piston 8th limited. Here are the pressure piston 8th and the case 9 designed such that within the pressure accumulator 2 no connection between the two rooms 12 and 13 consists.

Abgesehen von Leckage findet in dieser Ausführungsform kein Druckmittelaustausch zwischen diesen Druckräumen 12, 13 statt. In der dargestellten Ausführungsform sind die Druckflächen 10, 11 in der Verlagerungsrichtung des Druckkolbens 8 zueinander versetzt angeordnet, wobei die erste Druckfläche 10 in der Ebene, die von der Verlagerungsrichtung des Druckkolbens 8 senkrecht durchstoßen wird, von der zweiten Druckfläche 11 umschlossen ist. Die erste Druckfläche 10 ist kreisförmig und die zweite Druckfläche 11 ringförmig ausgebildet. Durch Druckmittelbeaufschlagung der Räume 12, 13 wird der Druckkolben 8 gegen die Kraft des Federelements 23 verlagert, wodurch das Volumen der Räume 12, 13 ansteigt. Der Weg, den der Druckkolben 8 gegen das Federelement 23 verlagert werden kann, wird durch Anschläge 14 begrenzt, die innerhalb des Gehäuses 9 ausgebildet sind. Die Anschläge 14 sind derart angeordnet, dass eine Verbindung des Vorratsraums 12 mit dem Steuerraum 13 verhindert wird.Apart from leakage, there is no pressure medium exchange between these pressure chambers in this embodiment 12 . 13 instead of. In the illustrated embodiment, the pressure surfaces 10 . 11 in the direction of displacement of the pressure piston 8th arranged offset to one another, wherein the first pressure surface 10 in the plane, that of the direction of displacement of the pressure piston 8th is pierced vertically, from the second pressure surface 11 is enclosed. The first printing surface 10 is circular and the second pressure surface 11 ring-shaped. By pressurizing the rooms 12 . 13 becomes the pressure piston 8th against the force of the spring element 23 shifts, reducing the volume of the rooms 12 . 13 increases. The way the pressure piston 8th against the spring element 23 is displaced by stops 14 limited within the housing 9 are formed. The attacks 14 are arranged such that a connection of the storage space 12 with the control room 13 is prevented.

Das Federelement 23 stützt sich einerseits an der den Druckräumen 12, 13 abgewandten Seite des Druckkolbens 8 und andererseits an der den Druckräumen 12, 13 abgewandten Seite des Gehäuses 9 ab. Dabei ist das Federelement mit Vorspannung in dem Druckspeicher 2 montiert, so dass das Volumen der Druckräume 12, 13 bei niedrigem Systemdruck minimal ist. In dieser Ausgangsstellung liegt der Druckkolben 8 an dessen dem Federelement 23 abgewandten Seite an dem Gehäuse 9 an.The spring element 23 relies on the one hand at the pressure chambers 12 . 13 opposite side of the pressure piston 8th and on the other hand at the pressure chambers 12 . 13 opposite side of the housing 9 from. In this case, the spring element with bias in the accumulator 2 mounted so that the volume of the pressure chambers 12 . 13 is minimal at low system pressure. In this initial position, the pressure piston is located 8th on whose the spring element 23 opposite side to the housing 9 at.

Zwischen dem Vorratsraum 12 und dem Hydrauliksystem 1 ist Vorratsleitung 15 vorgesehen. Die Vorratsleitung 15 mündet einerseits stromabwärts des Rückschlagventils 5a in das Hydrauliksystem 1 und andererseits über einen ersten Druckmittelanschluss 24 in den Vorratsraum 12. Der Steuerraum 13 kann wahlweise mit einem Tank 6 oder mittels einer Steuerleitung 16 mit einer Druckquelle verbunden werden. In der dargestellten Ausführungsform dient als Druckquelle die Druckmittelpumpe 7 des Hydrauliksystems 1. Die Steuerleitung 16 mündet einerseits stromaufwärts des Rückschlagventils 5a in die Druckmittelleitung 4 und andererseits über einen zweiten Druckmittelanschluss 25 in den Steuerraum 13. Ebenfalls denkbar sind Ausführungsformen, in denen eine andere Druckquelle, beispielsweise eine separate Druckmittelpumpe genutzt wird.Between the pantry 12 and the hydraulic system 1 is stock management 15 intended. The supply line 15 opens on the one hand downstream of the check valve 5a in the hydraulic system 1 and on the other hand via a first pressure medium connection 24 in the pantry 12 , The control room 13 can optionally with a tank 6 or by means of a control line 16 be connected to a pressure source. In the illustrated embodiment serves as a pressure source, the pressure medium pump 7 of the hydraulic system 1 , The control line 16 opens on the one hand upstream of the check valve 5a in the pressure medium line 4 and on the other hand via a second pressure medium connection 25 in the control room 13 , Also conceivable are embodiments in which a different pressure source, for example a separate pressure medium pump is used.

Um den Druckmittelfluss zu und von dem Steuerraum 13 zu steuern ist ein Steuermittel 17 in Form eines Wegeventils 18 vorgesehen. Das Wegeventil 18 weist einen Druckanschluss P, einen Steuerraumanschluss A und einen Ablaufanschluss T auf. Der Druckanschluss P ist mit der Druckmittelpumpe 7 des Hydrauliksystems 1 verbunden. Der Steuerraumanschluss A ist mit dem Steuerraum 13 und der Ablaufanschluss T mit dem Tank 6 verbunden. In einer ersten Steuerstellung des Wegeventils 18 ist der Steuerraumanschluss A mit dem Druckanschluss P verbunden, während der Ablaufanschluss T mit keinem der anderen Anschlüsse P, A kommuniziert.To the pressure medium flow to and from the control room 13 to control is a control means 17 in the form of a directional valve 18 intended. The directional valve 18 has a pressure port P, a control chamber port A and a drain port T. The pressure port P is connected to the pressure medium pump 7 of the hydraulic system 1 connected. The control room connection A is with the control room 13 and the drain port T to the tank 6 connected. In a first control position of the directional control valve 18 the control room terminal A is connected to the pressure port P, while the drain port T communicates with none of the other ports P, A.

In einer zweiten Steuerstellung des Wegeventils 18 ist der Steuerraumanschluss A mit dem Ablaufanschluss T verbunden, während der Druckanschluss P mit keinem der anderen Anschlüsse T, Akommuniziert.In a second control position of the directional control valve 18 the control room port A is connected to the drain port T while the pressure port P is not communicating with any of the other ports T,.

Zusätzlich kann ein weiteres Rückschlagventil 5b vorgesehen sein, welches in der Steuerleitung 16 angeordnet ist und ein Rückströmen von Druckmittel von dem Steuerraum 13 zur Druckmittelleitung 4 verhindert.In addition, another check valve 5b be provided, which in the control line 16 is arranged and a backflow of pressure medium from the control room 13 for pressure medium line 4 prevented.

Während des normalen Betriebs des Verbrauchers 3, in dem das von der Druckmittelpumpe 7 bereitgestellte Druckmittelvolumen bzw. der bereitgestellte Druck ausreicht um den Verbraucher 3 zu betreiben, befindet sich das Wegeventil 18 in der ersten Stellung. Somit gelangt Druckmittel sowohl über die Vorratsleitung 15 in den Vorratsraum 12, als auch über die Steuerleitung 16 in den Steuerraum 13. Das in den Vorratsraum 12 bzw. den Steuerraum 13 eingebrachte Druckmittel wirkt auf die Druckflächen 10, 11 wodurch der Druckkolben 8 in Richtung der Anschläge 14 entgegen der Kraft des Federelements 23 verschoben wird, so dass das Volumen sowohl der Druckräume 12, 13 zunimmt. Sinkt der Druck in dem Hydrauliksystem 1, beispielsweise auf Grund einer erhöhten Druckmittelanforderung des Verbrauchers 3, so sinkt in gleichem Maße auch der Druck in dem Vorratsraum 12. Auf Grund des Druckgefälles zwischen dem Steuerraum 13 und dem Hydrauliksystem 1 schließt das Rückschlagventil 5b in der Steuerleitung 16, wodurch ein Druckabfall in dem Steuerraum 13 und ein Druckmittelabfluss aus diesem vermieden werden. Dies hat zur Folge, dass das Volumen des Steuerraums 13 und des Vorratsraums 12 trotz des Druckabfalls in dem Hydrauliksystem 1 konstant bleibt. Dabei gilt für den Weg x, den der Druckkolben 8 aus seiner Ruhelage ausgelenkt wurde:

Figure 00120001
wobei A1 dem Flächeninhalt der ersten Druckfläche 10, A2 dem Flächeninhalt der zweiten Druckfläche 11, pmax dem während der Befüllphase maximal auftretenden Systemdruck und D der Federkonstante des Federelements 23 entspricht. Dabei ist der maximale Verschiebeweg durch die Anschläge 14 begrenzt. Unter der Ausgangsstellung ist der Zustand des Druckkolbens 8 zu verstehen, in der das Federelement 23 maximal entspannt ist.During normal operation of the consumer 3 in which the of the pressure medium pump 7 provided pressure fluid volume or the pressure provided to the consumer 3 to operate, there is the directional control valve 18 in the first position. Thus, pressure medium reaches both via the supply line 15 in the pantry 12 , as well as over the control line 16 in the control room 13 , That in the pantry 12 or the control room 13 introduced pressure medium acts on the pressure surfaces 10 . 11 whereby the pressure piston 8th in the direction of the attacks 14 against the force of the spring element 23 is moved so that the volume of both the pressure chambers 12 . 13 increases. The pressure in the hydraulic system drops 1 , For example, due to an increased pressure medium requirement of the consumer 3 , so the pressure in the pantry sinks to the same extent 12 , Due to the pressure gradient between the control room 13 and the hydraulic system 1 closes the check valve 5b in the control line 16 , causing a pressure drop in the control room 13 and a pressure medium flow can be avoided from this. This has the consequence that the volume of the control room 13 and the pantry 12 despite the pressure drop in the hydraulic system 1 remains constant. It applies to the path x, the pressure piston 8th was deflected from its rest position:
Figure 00120001
where A 1 is the area of the first printing surface 10 , A 2 the area of the second printing surface 11 , p max the maximum system pressure occurring during the filling phase and D the spring constant of the spring element 23 equivalent. Here is the maximum displacement by the attacks 14 limited. Under the initial position is the state of the pressure piston 8th to understand in which the spring element 23 is maximally relaxed.

Übersteigt das von dem Verbraucher 3 angeforderte Druckmittelvolumen bzw. der benötigte Druck die Kapazität der Druckmittelpumpe 7, so wird das Wegeventil 18 in dessen zweite Steuerstellung überführt. In dieser Steuerstellung ist der Steuerraum 13 mit einem Tank 6 verbunden. Das in dem Steuerraum 13 unter Druck stehende Druckmittel wird somit mit atmosphärischem Druck verbunden, wodurch eine rapide Entleerung des Steuerraums 13 erfolgt. Gleichzeitig wird der Vorratsraum 12 in das Hydrauliksystem 1 entleert. Erfolgt die Druckmittelentleerung des Steuerraums 13 derart schnell, dass sich der Druckkolben 8 ausschließlich über die erste Druckfläche 10 gegenüber dem Vorratsraum 12 abstützt, so wirkt die gesamte Kraft des Federelements 23 lediglich auf den Vorratsraum 12. Somit gilt für den Druck p in dem Vorratsraum 12 zu Beginn des Entleervorgangs:

Figure 00120002
solange der Druckkolben 8 noch nicht vollständig ausgelenkt wurde, also nicht an den Anschlägen 14 anliegt.Exceeds that of the consumer 3 Requested pressure medium volume or the required pressure, the capacity of the pressure medium pump 7 so becomes the directional control valve 18 transferred to its second control position. In this control position is the control room 13 with a tank 6 connected. That in the control room 13 pressurized fluid is thus connected to atmospheric pressure, thereby rapidly evacuating the control chamber 13 he follows. At the same time the storeroom becomes 12 in the hydraulic system 1 emptied. Does the pressure medium discharge of the control room 13 so fast that the pressure piston 8th exclusively via the first printing surface 10 opposite the pantry 12 supported, so affects the entire force of the spring element 23 only on the pantry 12 , Thus applies to the pressure p in the pantry 12 at the beginning of the emptying process:
Figure 00120002
as long as the pressure piston 8th was not completely deflected, so not at the attacks 14 is applied.

Da das Rückschlagventil 5a in der Druckmittelleitung 4 stromaufwärts der Vorratsleitung 15 angeordnet ist, ist sichergestellt, dass der gesamte Druck p und das gesamte Volumen des Vorratsraum 12 dem Verbraucher 3 zur Verfügung steht. Somit steht nicht nur, wie in Anwendungen mit konventionellen Druckspeichern, der aktuelle Systemdruck oder der maximale Befülldruck zur Verfü gung, sondern ein um bis zu dem Faktor 1 + A2/A1 erhöhter Druck. Das Hydrauliksystem 1 kann somit durch Einstellen der zweiten Steuerstellung an dem Wegeventil 18 eine Druckunterstützung erfahren, die die Unterstützung durch konventionelle Druckspeicher um ein Vielfaches übersteigt. Somit kann die Druckmittelpumpe 7 auf den Normalbetrieb des Verbrauchers 3 ausgelegt werden, während von dem Verbraucher 3 kurzfristig benötigte höhere Druckmittelvolumina bzw. Betriebsdrücke durch den Druckspeicher 2 abgefangen werden können.Because the check valve 5a in the pressure medium line 4 upstream of the supply line 15 is arranged, it is ensured that the total pressure p and the entire volume of the pantry 12 the consumer 3 is available. Thus, not only is the current system pressure or the maximum filling pressure available, as in applications with conventional pressure accumulators, but a pressure increased by up to a factor of 1 + A 2 / A 1 . The hydraulic system 1 can thus by adjusting the second control position on the directional control valve 18 experienced a pressure support that exceeds the support of conventional accumulators many times over. Thus, the pressure medium pump 7 on the normal operation of the consumer 3 be designed while by the consumer 3 short-term required higher pressure fluid volumes or operating pressures through the pressure accumulator 2 can be intercepted.

Ebenso denkbar sind Ausführungsformen, in denen auf die Anordnung eines Rückschlagventils 5b in der Steuerleitung 16 verzichtet wird. In den normalen Betriebsphasen des Verbrauchers 3, füllt sich der Druckspeicher 2 analog der oben beschriebenen Ausführungsform. Sinkt der Systemdruck, so fließt Druckmittel sowohl aus Vorratsraum 12 als auch aus dem Steuerraum 13 ab. Dies führt zu einem Druckabfall in beiden Räumen 12, 13, was zu einer Verschiebung des Druckkolbens 8 in Richtung seiner Ruhelage führt. Somit wird in dieser Ausführungsform sowohl das zur Phasenverstellung bereitstellbare Druckmittelvolumen als auch der bereitstellbare Druck im Vorratsraum 12 abgesenkt. Trotzdem findet die Druckerhöhung im Vorratsraum 12 statt, wenn das Wegeventil 18 in die zweite Schaltstellung überführt wird. In diesem Fall gilt für den bereitgestellten Druck p bei noch nicht vollständig ausgelenktem Druckkolben 8:

Figure 00130001
wobei psys dem bei Beginn der Druckunterstützung herrschenden Systemdruck entspricht. Denkbar ist der Einsatz dieser Ausführungsform Anwendungen in denen der benötigte Spitzensystemdruck nur geringfügig oberhalb der Kapazität der Druckmittelpumpe 7 liegt. In diesem Fall kann auf das Rückschlagventil 5b in der Steuerleitung 16 verzichtet werden, wodurch die Kosten sinken.Likewise conceivable are embodiments in which the arrangement of a check valve 5b in the control line 16 is waived. In the normal operating phases of the consumer 3 , the accumulator fills up 2 analogous to the embodiment described above. If the system pressure drops, then pressure medium flows both from the storage room 12 as well as out the control room 13 from. This leads to a pressure drop in both rooms 12 . 13 , causing a displacement of the plunger 8th leads in the direction of its rest position. Thus, in this embodiment, both the pressure medium volume which can be provided for the phase adjustment and the pressure which can be provided in the storage space 12 lowered. Nevertheless, the pressure increase takes place in the storage room 12 instead, if the directional control valve 18 is transferred to the second switching position. In this case applies to the provided pressure p at not completely deflected plunger 8th :
Figure 00130001
where p sys corresponds to the prevailing at the beginning of the pressure support system pressure. The use of this embodiment is conceivable applications in which the required peak system pressure only slightly above the capacity of the pressure medium pump 7 lies. In this case, the check valve 5b in the control line 16 be omitted, which reduces costs.

Während des Befüllvorgangs des Druckspeichers 2 wirkt der Systemdruck des Hydrauliksystems 1 sowohl auf die erste als auch die zweite Druckfläche 10, 11. Gemäß der Formel F = pA = p(A1 + A2) nimmt der Kraftspeicher eine größere Kraft auf, als dies der Fall bei einem Druckspeicher wäre, der nur die Druckfläche A1 aufweist. Wird der Druckspeicher 2 dem Hydrauliksystem 1 zugeschaltet (das Wegeventil 18 in die zweite Schaltstellung überführt), so wirkt diese erhöhte Kraft ausschließlich über die erste Druckfläche 10 auf den Vorratsraum 12, wodurch der in dem Vorratsraum 12 herrschende Druck erhöht wird. Voraussetzung dafür ist, dass der Steuerraum 13 drucklos entleert wird, d. h. eine Abstützung der von dem Kraftspeicher auf den Druckkolben 8 ausgeübten Kraft nicht über den Steuerraum 13 erfolgt. Um dies zu realisieren muss für das Verhältnis des Druckmittelstroms aus dem Steuerraum 13 zu dem Druckmittelstrom aus dem Vorratsraum 12 QS/QV

Figure 00140001
gelten. Um dies zu erreichen ist vorgesehen, dass für den minimalen Durchflussquerschnitt zwischen dem Steuerraum 13 und dem Tank 6 AS:
Figure 00140002
gilt, wobei A dem minimalen Durchflussquerschnitt zwischen dem Vorratsraum 12 und dem Verbraucher 3 entspricht.During the filling process of the pressure accumulator 2 the system pressure of the hydraulic system acts 1 on both the first and second printing surfaces 10 . 11 , According to the formula F = pA = p (A 1 + A 2 ), the energy storage takes on a greater force than would be the case with a pressure accumulator having only the pressure surface A 1 . Will the accumulator 2 the hydraulic system 1 switched on (the directional control valve 18 transferred to the second switching position), so this increased force acts exclusively on the first pressure surface 10 on the pantry 12 , causing the in the pantry 12 prevailing pressure is increased. Prerequisite is that the control room 13 depressurized, ie a support of the energy storage on the pressure piston 8th force exerted not over the control room 13 he follows. To realize this, the ratio of the pressure medium flow from the control room must be realized 13 to the pressure medium flow from the storage room 12 Q S / Q V
Figure 00140001
be valid. To achieve this it is envisaged that for the minimum flow area between the control room 13 and the tank 6 A S :
Figure 00140002
where A is the minimum flow area between the pantry 12 and the consumer 3 equivalent.

Um die Funktionsfähigkeit des Druckspeichers 2 zu gewährleisten ist eine Entlüftung 19 des Federraums vorgesehen um Druckmittel, welches auf Grund von Leckage zwischen dem Druckkolben 8 und dem Gehäuse 9 in den Federraum gelangt ist, in den Tank 6 abzuführen.To the functioning of the pressure accumulator 2 to ensure is a vent 19 the spring chamber provided for pressure medium, which due to leakage between the pressure piston 8th and the housing 9 got into the spring chamber, into the tank 6 dissipate.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckspeichers 2 ist in 2 dargestellt. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform ist in dieser Ausführungsform eine Verbindungsleitung 20 innerhalb des Druckkolbens 8 vorgesehen, welche den Vorratsraum 12 mit dem Steuerraum 13 verbindet. In der Verbindungsleitung 20 ist ein zusätzliches Rückschlagventil 5c vorgesehen, welches einen Druckmittelfluss von dem Steuerraum 13 zu dem Vorratsraum 12 zulässt, einen entgegengesetzten Druckmittelfluss aber sperrt. Die Funktionsweise des Druckspeichers 2 entspricht im Wesentlichen der der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform. Im Unter schied zu dieser kann der Vorratsraum 12 dieser Ausführungsform über den Steuerraum 13 und die Verbindungsleitung 20 befüllt werden. Somit kann in der Vorratsleitung 15 ein zusätzliches Hydraulikventil angeordnet werden, mittels dessen der Vorratsraum 12 wahlweise von dem Hydrauliksystem 1 getrennt oder mit diesem verbunden werden kann. Wird der Druckspeicher 2 entleert, so herrscht in dem Steuerraum 13 ein geringerer Druck als in dem Vorratsraum 12. Somit schließt das Rückschlagventil 5c, wodurch eine Entleerung des Vorratsraums 12 in den Tank 6 verhindert wirdA further embodiment of the pressure accumulator according to the invention 2 is in 2 shown. Unlike the in 1 illustrated embodiment is a connecting line in this embodiment 20 inside the pressure piston 8th provided, which the storeroom 12 with the control room 13 combines. In the connection line 20 is an additional check valve 5c provided, which a pressure medium flow from the control room 13 to the pantry 12 allows an opposite pressure fluid flow but locks. The operation of the pressure accumulator 2 is essentially the same as in 1 illustrated first embodiment. In contrast to this, the pantry can 12 this embodiment on the control room 13 and the connection line 20 be filled. Thus, in the supply line 15 an additional hydraulic valve are arranged, by means of which the storage space 12 optionally from the hydraulic system 1 can be disconnected or connected to this. Will the accumulator 2 emptied, so prevails in the control room 13 a lower pressure than in the pantry 12 , Thus, the check valve closes 5c , thereby emptying the pantry 12 in the tank 6 is prevented

Alternativ zu der dargestellten Ausführungsform kann die Verbindungsleitung inklusive Rückschlagventil 5c auch in dem Gehäuse 9 angeordnet sein.As an alternative to the illustrated embodiment, the connecting line including check valve 5c also in the case 9 be arranged.

3 zeigt einen weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckspeichers 2. Diese entspricht im Wesentlichen der ersten Ausführungsform aus 1. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist keine Entlüftung 19 des Federraums vorgesehen. Der Federraum ist vielmehr als Gegendruckraum 21 ausgebildet, der mit Druckmittel befüllt werden kann. Das Wegeventil 18 ist in dieser Ausführungsform mit einem zusätzlichen Gegendruckanschluss G versehen, welcher mit dem Gegendruckraum 21 kommuniziert. 3 shows a further embodiment of a pressure accumulator according to the invention 2 , This essentially corresponds to the first embodiment 1 , Unlike the first embodiment is no vent 19 provided the spring chamber. The spring chamber is rather than counter-pressure space 21 formed, which can be filled with pressure medium. The directional valve 18 is provided in this embodiment with an additional back pressure port G, which with the back pressure chamber 21 communicated.

In einer ersten Steuerstellung des Wegeventils 18 ist der Steuerraumanschluss A mit dem Druckanschluss P verbunden, während der Gegendruckanschluss G mit dem Ablaufanschluss T kommuniziert. In einer zweiten Steuerstellung des Wegeventils 18 ist der Steuerraumanschluss A mit dem Ablaufanschluss T verbunden, während der Druckanschluss P mit dem Gegendruckanschluss G kommuniziert.In a first control position of the directional control valve 18 the control chamber connection A is connected to the pressure connection P, while the counterpressure connection G communicates with the outflow connection T. In a second control position of the directional control valve 18 the control room terminal A is connected to the drain port T, while the pressure port P communicates with the back pressure port G.

Befindet sich das Wegeventil 18 in der ersten Steuerstellung treten keine Änderungen gegenüber der Ausführungsform aus 1 auf. In der zweiten Steuerstellung wird allerdings zusätzlich Druckmittel in den Gegendruckraum 21 geleitet. Dieses beaufschlagt eine dritte Druckfläche 22 des Druckkolbens 8 mit einer Kraft, die in die gleiche Richtung, wie das Federelement 23 wirkt. Dadurch wird der Druck in dem Vorratsraum 12 zusätzlich erhöht.Is the directional valve 18 in the first Control position made no changes from the embodiment 1 on. In the second control position, however, additional pressure medium in the back pressure chamber 21 directed. This acts on a third pressure surface 22 of the pressure piston 8th with a force in the same direction as the spring element 23 acts. This will increase the pressure in the pantry 12 additionally increased.

Des Weiteren können an dem Druckkolben 8 oder dem Gehäuse 9 Dichtelemente 26 vorgesehen sein, die an beiden Bauteilen anliegen und Leckage zwi schen den Druckräumen 12, 13 und zwischen dem Steuerraum 13 und dem Gegendruckraum 21 minimieren.Furthermore, on the pressure piston 8th or the housing 9 sealing elements 26 be provided, which abut both components and leakage between tween the pressure chambers 12 . 13 and between the control room 13 and the backpressure room 21 minimize.

11
Hydrauliksystemhydraulic system
22
Druckspeicheraccumulator
33
Verbraucherconsumer
44
DruckmittelleitungPressure medium line
5a, b, c5a, b, c
Rückschlagventilcheck valve
66
Tanktank
77
DruckmittelpumpeHydraulic pump
88th
Druckkolbenpressure piston
99
Gehäusecasing
1010
erste Druckflächefirst print area
1111
zweite Druckflächesecond print area
1212
Vorratsraumpantry
1313
Steuerraumcontrol room
1414
Anschlagattack
1515
Vorratsleitungsupply line
1616
Steuerleitungcontrol line
1717
Steuermittelcontrol means
1818
Wegeventilway valve
1919
Entlüftungvent
2020
Verbindungsleitungconnecting line
2121
GegendruckraumCounterpressure chamber
2222
dritte Druckflächethird print area
2323
Federelementspring element
24, 2524 25
DruckmittelanschlussPressure medium connection
2626
Dichtelementsealing element
PP
Druckanschlusspressure connection
TT
Ablaufanschlussdrain connection
AA
SteuerraumanschlussControl space connection
GG
GegendruckanschlussBack pressure port

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Claims (12)

Druckspeicher (2) mit einem Gehäuse (9), einem innerhalb des Gehäuses (9) angeordneten verlagerbaren Element (10) und einem Kraftspeicher (23), • wobei das verlagerbare Element (8) eine erste Druckfläche (10) aufweist, • wobei die erste Druckfläche (10) und das Gehäuse (9) einen Vorratsraum (12) zumindest teilweise begrenzen und • wobei das verlagerbare Element (8) durch Druckmittelbeaufschlagung des Vorratsraums (12) gegen die Kraft des Kraftspeichers (23) verschoben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass • das verlagerbare Element (8) eine zweite Druckfläche (11) aufweist, • wobei die zweite Druckfläche (11) und das Gehäuse (9) einen Steuerraum (13) zumindest teilweise begrenzen, • wobei das verlagerbare Element (8) durch Druckmittelbeaufschlagung des Steuerraums (13) ebenfalls gegen die Kraft des Kraftspeichers (23) verschoben werden kann und • wobei der Druckspeicher (2) derart ausgebildet ist, dass ein Druckmittelfluss innerhalb des Druckspeichers (2) zwischen dem Steuerraum (13) und dem Vorratsraum (12) zumindest in Richtung des Steuerraums (13) gesperrt ist oder gesperrt werden kann.Accumulator ( 2 ) with a housing ( 9 ), one inside the housing ( 9 ) arranged displaceable element ( 10 ) and an energy store ( 23 ), Wherein the displaceable element ( 8th ) a first printing surface ( 10 ), wherein the first pressure surface ( 10 ) and the housing ( 9 ) a storeroom ( 12 ) at least partially and • wherein the displaceable element ( 8th ) by pressurizing the storage space ( 12 ) against the force of the energy store ( 23 ), characterized in that • the displaceable element ( 8th ) a second printing surface ( 11 ), wherein the second printing surface ( 11 ) and the housing ( 9 ) a control room ( 13 ) at least partially, • whereby the displaceable element ( 8th ) by pressurizing the control room ( 13 ) also against the force of the energy storage ( 23 ) and • where the accumulator ( 2 ) is designed such that a pressure medium flow within the pressure accumulator ( 2 ) between the control room ( 13 ) and the storage room ( 12 ) at least in the direction of the control room ( 13 ) is locked or can be locked. Druckspeicher (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsraum (12) mit einem Verbraucher (3) verbindbar ist.Accumulator ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the storage space ( 12 ) with a consumer ( 3 ) is connectable. Druckspeicher (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsraum (12) mit einem Verbraucher (3) kommuniziert.Accumulator ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the storage space ( 12 ) with a consumer ( 3 ) communicates. Druckspeicher (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (13) drucklos mit einem Tank (6) verbunden werden kann.Accumulator ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the control room ( 13 ) without pressure with a tank ( 6 ) can be connected. Druckspeicher (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (13) drucklos mit einem Tank (6) verbunden werden kann, ohne dass gleichzeitig der Vorratsraum (12) mit dem Tank (6) kommuniziertAccumulator ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the control room ( 13 ) without pressure with a tank ( 6 ) can be connected, without at the same time the pantry ( 12 ) with the tank ( 6 ) communicates Druckspeicher (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (13) unabhängig vom Vorratsraum (12) entleert werden kann.Accumulator ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the control room ( 13 ) independent of the storage room ( 12 ) can be emptied. Druckspeicher (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (13) wahlweise mit einer Druckquelle (7) oder einem Tank (6) verbunden werden kann.Accumulator ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the control room ( 13 ) optionally with a pressure source ( 7 ) or a tank ( 6 ) can be connected. Druckspeicher (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Steuermittel (17) vorgesehen sind, wobei der Steuerraum (13) mittels der Steuermittel (17) wahlweise mit einem Tank (6) oder einer Druckquelle (7) verbunden werden kann.Accumulator ( 2 ) according to claim 7, characterized in that control means ( 17 ) are provided, wherein the control room ( 13 ) by means of the control means ( 17 ) optionally with a tank ( 6 ) or a pressure source ( 7 ) can be connected. Druckspeicher (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckmittelbeaufschlagung des Vorratsraums (12) das verlagerbare Element (8) in die gleiche Richtung verlagert, wie eine Druckmittelbeaufschlagung des Steuerraums (13).Accumulator ( 2 ) according to claim 1, characterized in that a pressure medium loading of the storage space ( 12 ) the displaceable element ( 8th ) is displaced in the same direction as a pressurization of the control room ( 13 ). Druckspeicher (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verlagerbare Element (8) eine dritte Druckfläche (22) aufweist, die einen Gegendruckraum (21) zumindest teilweise begrenzt, wobei eine Druckmittelbeaufschlagung des Gegendruckraums (21) das verlagerbare Element (8) in die entgegengesetzte Richtung verlagert, wie eine Druckmittelbeaufschlagung des Steuerraums (13) oder des Vorratsraums (12).Accumulator ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the displaceable element ( 8th ) a third printing surface ( 22 ) having a counterpressure space ( 21 ) is at least partially limited, wherein a pressure medium loading of the back pressure chamber ( 21 ) the displaceable element ( 8th ) is displaced in the opposite direction as a pressurizing of the control chamber ( 13 ) or the storage room ( 12 ). Druckspeicher (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsraum (12) mit einem Verbraucher (3) zumindest verbindbar ist, der Steuerraum (13) mit einem Tank (6) verbindbar ist und das Verhältnis zwischen dem minimalen Durchflussquerschnitt zwischen dem Steuerraum (13) und dem Tank (6) und dem minimalen Durchflussquerschnitt zwischen dem Vorratsraum (12) und dem Verbraucher (3) größer ist, als das Verhältnis zwischen dem Flächeninhalt der zweiten Druckfläche (11) und dem Flächeninhalt der ersten Druckfläche (10).Accumulator ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the storage space ( 12 ) with a consumer ( 3 ) is at least connectable, the control room ( 13 ) with a tank ( 6 ) and the ratio between the minimum flow area between the control space ( 13 ) and the tank ( 6 ) and the minimum flow area between the reservoir ( 12 ) and the consumer ( 3 ) is greater than the ratio between the area of the second printing surface ( 11 ) and the area of the first printing surface ( 10 ). Druckspeicher (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsraum (12) und der Steuerraum (13) innerhalb des Druckspeichers (2) nicht miteinander kommunizieren.Accumulator ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the storage space ( 12 ) and the control room ( 13 ) within the accumulator ( 2 ) do not communicate with each other.
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