DE19709742A1

DE19709742A1 - Membranspeicher

Info

Publication number: DE19709742A1
Application number: DE1997109742
Authority: DE
Inventors: Hans-Joerg Dr Feigel
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1997-03-10
Publication date: 1998-09-17

Description

Die Erfindung betrifft einen Membranspeicher nach dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.

Aus der EP 0 482 916 A1 geht bereits ein Membranspeicher hervor, der aus einem einteiligen, dünnwandigen und pla stisch verformten Gehäuse besteht, dessen zwischen der Mem bran und dem Gehäuse befindliche Kammer einen separat einge setzten Druckmittelanschluß aufweist. Auf der entgegenge setzten Seite der Membran befindet sich ein Füllanschluß im Gehäuse, um eine weitere, zwischen der Membran und dem Ge häuse befindliche Kammer mit einem konstanten Speicherdruck zu versehen, der die Druck- und Volumencharakteristik des Membranspeichers festlegt. Der vorgeschlagene Membranspei cher ist ausschließlich auf die Verwendung als Hochdruck speicher ausgelegt.

Als Niederdruckspeichersystem kommen in der Regel Kolben speicher zur Anwendung, die jedoch hinsichtlich ihrer Funk tion und infolge der aufwendigen Konstruktion mit Nachteilen behaftet sind. Ein Speichersystem vorgenannter Bauart geht hierzu beispielhaft aus der DE 41 41 929 A1 hervor.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, einen einfachen, kostengünstigen und dennoch funktionssicheren Membranspei cher zu entwickeln, der auch für ein Niederdruckspeicher system verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird für einen Membranspeicher der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patent anspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale, Vorteile, Anwendungsmöglichkeiten der Er findung gehen im nachfolgenden aus den Unteransprüchen und aus der Beschreibung mehrerer konstruktiver Ausführungsbei spiele hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Erfindungsgegenstan des in Schnittdarstellung,

Fig. 2 eine Abwandlung von Einzelheiten des Gegenstandes nach Fig. 1,

Fig. 3 und 3a eine weitere Ausführungsform des Membranspeichers in verschiedenen Ansichten mit gestanzten Entlüftungs öffnungen und eingelegtem Schutzblech,

Fig. 4 und 4a jeweils um 90° gedrehte Schnittdarstellungen eines weiteren Ausführungsbeispieles mit an der Membran befestigtem Spannblech.

Die Fig. 1 zeigt in schematischer nicht maßstäblicher Dar stellung einen Membranspeicher im Längsschnitt. Der dickwan dige Bereich des Gehäuses 1 ist von einem sich in Richtung der Membran 2 erstreckenden Druckmittelkanal 3 durchdrungen. Das Gehäuse 1 ist Gegenstand einer vorzugsweise blockförmig gestalteten Bremsdruckregelanlage, wobei der Membranspeicher die Funktion eines Niederdruckspeichers wahrnimmt. Der Druckmittelkanal 3 steht sowohl mit Radauslaßventilen als auch mit der Saugseite einer Rückförderpumpe des Bremsdruck regelsystems in Verbindung. Die im wesentlichen plattenför mige Membran 2 liegt in der abbildungsgemäßen Ruhestellung flächenhaft entlang der Außenkontur des Gehäuses 1 im Be reich des Druckmittelkanals 3 an. Zur Verbesserung der Mem braneinspannung ist der Rand der Membran 2 verstärkt und in einer Ringnut 9 im Gehäuse 1 angeordnet. Auf Höhe der Ring nut 9 befindet sich der Rand einer relativ dünnwandigen Ab deckung 1', die vorzugsweise mittels einer Verstemmung von Werkstoffmaterial des Gehäuses 1 den Rand der Membran 2 fest in der Ringnut 9 hält. Entsprechend der Darstellung ist so mit die Membran 2 zwischen dem Gehäuse 1 und der schalenför migen Abdeckung 1' eingespannt, wobei die Wandstärke der vom Druckmittelkanal 3 abgewandten Abdeckung 1' wesentlich klei ner ist als der blockförmige Abschnitt des Gehäuses 1. Um im Betrieb des Membranspeichers eine Überbeanspruchung der Mem bran 2 zu verhindern, ist die vom Druckmittelkanal 3 abge wandte Abdeckung 1' an die Kontur der gedehnten Membran wäh rend der Arbeitshubstellung angepaßt. Zweckmäßigerweise ist die Membran 2 in Ruhestellung geringfügig elastisch vorge spannt und wird zur weiteren Aufnahme des in den Druckmit telkanal 3 geförderten Druckmittels zusätzlich elastisch verformt und verspannt. Durch die damit in Arbeitshubstel lung bestehende erhöhte Eigenvorspannkraft der Membran 2 ist eine Entleerung des Membranspeichers selbsttätige bis hin zur abbildungsgemäßen Ruheposition gewährleistet. Die scha lenförmig nach außen gewölbte Abdeckung 1' weist zumindest eine Öffnung 4 auf, die eine Be- und Entlüftung des zwischen der Membran 2 und der Abdeckung 1' gelegenen Hohlraums 5 ermöglicht. Die Öffnung 4 kann beispielhaft durch Stanzen oder durch Einstemmen hergestellt werden. Bei maximal mögli cher Volumenaufnahme des Membranspeichers in Arbeitshubstel lung übernimmt die Abdeckung 1' die Funktion eines Stütz bleches, da sich an ihr die Membran 2 großflächig abstützen kann.

Alle weiteren in den Fig. 2 bis 4a dargestellten Aus führungsformen zeigen gleichfalls den bisher zu Fig. 1 dar gestellten konzeptionellen Aufbau.

Die Fig. 1 unterscheidet sich von den übrigen Ausführungs formen durch ein schlitzförmiges Einstemmen der Entlüftungs öffnung bzw. mehrerer Entlüftungsöffnungen (Öffnung 4) in der Abdeckung 1'.

Abweichend von Fig. 1 werden für den Membranspeicher nach Fig. 2 mehrere in die Fläche der schalenförmigen Abdeckung 1' gestanzte Löcher als Öffnungen 4 vorgeschlagen, die mit tels einer Gewebematte 6 entlang der Innenfläche der Ab deckung 1 atmungsaktiv überdeckt sind. Die Gewebematte dient dazu, daß die Membran 2 unter besonders hoher Druckbelastung vor Extrusion durch die Öffnungen 4 geschützt ist.

Die Fig. 3 zeigt abweichend von den vorangegangenen Ausfüh rungsbeispielen ein in die Schalenkontur der Abdeckung 1' eingelegtes, streifenförmiges Schutzblech, das gleichfalls wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die Öffnungen 4 überdeckt, um bei hoher Druckbelastung der Mem bran 2 eine Beschädigung der Membran 2 im Bereich der Öff nungen 4 zu verhindern. Die Fig. 3a zeigt den gleichen Ge genstand nach Fig. 3, jedoch um 90° zur Blattebene geklappt, um die Kontur und die Lage des gewölbten, streifenförmigen Schutzbleches 7 oberhalb der Öffnung 4 zu verdeutlichen.

Die Fig. 4 offenbart abweichend von den vorangegangenen Aus führungsbeispielen die Anordnung eines mit der Membran 2 verbundenen Spannbleches 8, das auf der vom Druckmittelkanal 3 abgewandten Fläche der Membran 2 sowohl fluchtend zur in der Abdeckung 1' eingebrachten Öffnung 4 als auch fluchtend zum Eintritt des Druckmittelkanals 3 in das Gehäuse 1 an geordnet ist. Diese Maßnahme trägt gleichfalls dazu bei, daß die Membran 2 unter hoher Beanspruchung nicht in die Öffnung 4 eingedrückt wird.

Die vorgeschlagene Erfindung zeichnet sich somit durch eine besonders kostengünstige und dennoch funktionssichere als auch funktionsverbesserte Lösung zur Darstellung eines Nie derdruckspeichers aus. Anstelle der bisher verwendeten Kolben-/Dichtung-/Federeinheit wird die Verwendung einer eingespannten Gummimembran vorgeschlagen, die die Funktionen a) Volumenaufnahme, b) Abdichtung, c) Rückstellung in einem einzigen Bauteil erfüllt. Als Membranabstützung bei hohen Drücken wirkt ein Stützblech, welches vorteilhafterweise die Form der gedehnten Membran 2 aufweist. Dieses Blech kann im Block verstemmt werden. Die Dichtwirkung wird vom Rand der Membran 2 übernommen. Zur Verbesserung der Membraneinspan nung ist der Rand der Membran 2 vorzugsweise verstärkt und in eine Ringnut 9 des Gehäuses 1 eingelegt. Ebenfalls kann der hoch beanspruchte mittlere Bereich der Membran 2 ver stärkt sein.

Die Entlüftung des Hohlraums 5 geschieht bei allen Ausfüh rungsbeispielen durch Öffnungen 4 in der Abdeckung 1', die gleichzeitig die Funktion des Stützbleches übernimmt. Ins besondere eignet sich der vorgeschlagene Membranspeicher für den Einsatz in elektrohydraulischen Radschlupfregelsystemen von Kraftfahrzeugen, da durch die sehr geringe Vorspannung der Membran 2 ein hydraulischer Druckabbau auf sehr geringe niedrige Radbremsdrücke während der Radschlupfregelung mög lich ist.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

1

' Abdeckung

2

Membran

3

Druckmittelkanal

4

Öffnung

5

Hohlraum

6

Gewebematte

7

Schutzblech

8

Spannblech

9

Ringnut

Claims

1. Membranspeicher, insbesondere für elektrohydraulische Radschlupfregelsysteme in Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse, in das in Richtung auf eine Membran ein Druck mittelkanal (3) einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (2) in der Ruheposition den Druckmittelkanal (3) elastisch vorgespannt überdeckt und in ihrer Arbeitshub stellung zur Aufnahme von Druckmittelvolumen im Gehäuse (1) elastisch verformt ist, und daß die Rückstellung aus der Arbeitshubstellung in die Ruheposition der Membran (2) durch die elastische Verformung der Membran (2) selbsttätig erfolgt.

2. Membranspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) von einer vorzugsweise schalenförmi gen Abdeckung (1') begrenzt ist, wobei die Wandstärke der vom Druckmittelkanal (3) abgewandten Abdeckung (1') wesentlich kleiner ist als der Abschnitt des Gehäuses (1), das den Druckmittelkanal (3) aufweist.

3. Membranspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Druckmittelkanal (3) abgewandte Ab deckung (1') an die Kontur der in Arbeitshubstellung gedehn ten Membran (2) angepaßt ist.

4. Membranspeicher nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die vom Druckmittelkanal (3) abgewandte Abdeckung (1') wenigstens eine Öffnung (4) aufweist, die eine Be- und Entlüftung des zwischen der Membran (2) und der Abdeckung (1') gelegenen Hohlraumes (5) herstellt.

5. Membranspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Innen kontur der vom Druckmittelkanal (3) abgewandten Ab deckung (1') eine atmungsaktive Gewebematte (6) und/oder ein von der Öffnung (4) beabstandetes Schutzblech (7) an geordnet ist.

6. Membranspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der vom Druckmittelkanal (3) abgewandten Fläche der Membran (2) ein Spannblech (8) befestigt ist, das sowohl fluchtend zur Öffnung (4) in der Abdeckung (1') als auch fluchtend zum Eintritt des Druckmittelkanals (3) in das Gehäuse (1) ausgerichtet ist.

7. Membranspeicher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (4) in der Abdeckung (1') durch Stanzen oder Einstemmen von Gehäusematerial hergestellt ist.