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Patent Searching and Data


Title:
HYDRAULIC PRESSURE ACCUMULATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/076179
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hydraulic pressure accumulator for a hydraulic system containing a pressurized fluid, comprising at least one pressure chamber, which is formed between two opposite, movable bounding surfaces, which each comprise a spring cover and a disk spring, and at least one stationary bounding surface. The invention is characterized in that at least one bounding surface, which faces the pressure chamber and is formed by a spring cover and a disk spring, can be acted on by a gas pressure accumulator.

Inventors:
STAUDINGER MARTIN (DE)
MUELLER ERIC (DE)
Application Number:
PCT/DE2010/001471
Publication Date:
June 30, 2011
Filing Date:
December 15, 2010
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH (DE)
STAUDINGER MARTIN (DE)
MUELLER ERIC (DE)
International Classes:
F15B1/08; F15B1/24
Domestic Patent References:
WO2007000128A12007-01-04
WO2007000128A12007-01-04
Foreign References:
DE102008015830A12008-10-09
US4164954A1979-08-21
DE102008015830A12008-10-09
Attorney, Agent or Firm:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Hydraulischer Druckspeicher (1 ) für ein ein Druckfluid enthaltendes hydraulisches System, mit mindestens einem Druckraum (13), der zwischen zwei gegenüberliegenden verschiebbaren Begrenzungsflächen, die jeweils einen Federdeckel (4, 5) sowie eine Tellerfeder (2, 3) umfassen, sowie mindestens einer feststehenden Begrenzungsfläche (6) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine dem Druckraum (13) gegenüberliegende, jeweils aus einem Federdeckel (4, 5) und einer Tellerfeder (2, 3) gebildete Begrenzungsfläche mittels eines Gasdruckspeichers (8, 10) beaufschlagbar ist.

2. Hydraulischer Druckspeicher (1 ) für ein hydraulisches System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei drucklos gefülltem oder entleertem Druckraum (13) mittels des Gasdruckspeichers (8, 10) eine Vorspannung auf eine Tellerfeder aufbringbar ist.

3. Hydraulischer Druckspeicher (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung beim Befüllen des Druckraums (13) entgegen der Bewegung der Tellerfedern wirkt.

4. Hydraulischer Druckspeicher (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung des Gasdruckspeichers (8, 10) etwa die Hälfte der erforderlichen Gesamtvorspannung bei vollständig druckbefülltem Druckraum (13) beträgt.

5. Hydraulischer Druckspeicher (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdruckspeicher (8, 10) eine Membran (9) und eine Abstützplatte (21 ) umfasst.

6. Hydraulischer Druckspeicher (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der Kennlinie (30) des Drucks über das Speichervolumen flach und stetig ansteigend ist.

7. Hydraulischer Druckspeicher (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Druckspeichers (1 ) zwischen den gegenüberliegen- den verschiebbaren Begrenzungsflächen eine elektronische Steuerung angeordnet ist, mittels der das hydraulische System Steuer- und/oder regelbar ist.

8. Hydraulischer Druckspeicher (1 ) für ein hydraulisches System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Druckspeichers (1 ) Sensoren angeordnet sind.

9. Hydraulischer Druckspeicher (1 ) für ein hydraulisches System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Tellerfedern (2, 3) ein Trägerbauteil (7) angeordnet ist, welches als Gegenlager für die radial innen liegenden den Tellerfedern (2, 3) zugeordneten Dichtungsringen (18) dient.

10. Hydraulischer Druckspeicher (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Sensor und/oder die elektronische Steuerung fluiddicht in dem Trägerbauteil (7) eingebettet oder fluiddicht auf dem Trägerbauteil (7) angeordnet sind.

11. Hydraulischer Druckspeicher (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Sensor und/oder die elektronische Steuerung außerhalb des Druckraums (13) für das Fluid oberhalb der oberen Tellerfeder (3) und/oder unterhalb der unteren Tellerfeder (2) angeordnet ist.

Description:
Hydraulischer Druckspeicher

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckspeicher für ein hydraulisches System mit mindestens einem Druckraum, der zwischen zwei gegenüber liegenden verschiebbaren Begrenzungsflächen, die jeweils einen Federdeckel sowie eine Tellerfeder umfassen, sowie mindestens einer feststehenden Begrenzungsfläche gebildet wird. Der Druckraum steht mit einem hydraulischen System in Fluidverbindung.

Druckspeicher werden in vielen hydraulischen Systemen eingesetzt, beispielsweise in automatischen oder automatisierten Getrieben, zur Ansteuerung und Betätigung von Kupplungen, zur Betätigung von einer Kolben-/Zylindereinheit, welche eine Betätigungskraft erzeugen, in hydraulischen Antiblockier-Systemen (ABS) oder hydraulischen Nockenwellenverstellern.

So kann beispielsweise eine automatisiert betätigte Kupplung mittels eines hydraulischen Aktuators betätigt werden, oder ein solcher Hydraulikkreis auch zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren eines Kegelscheibenum- schlingungsgetriebes oder zur Steuerung eines automatischen Getriebes eingesetzt werden. Wenn eine solche Betätigungskraft sehr schnell aufgebaut werden muss, kann der Anlaufvorgang eines Elektromotors einer elektromotorischen Hydraulikpumpe schon dazu führen, dass die, für den Anlaufvorgang des Elektromotors erforderliche Zeitdauer, zu groß ist. Es ist daher erforderlich, ein bestimmtes Volumen an Druckfluid unter einem vorbestimmten Druck auf Vorrat zu halten, damit mit diesem Druckfluid die geforderte Betätigungskraft in der geforderten Zeitspanne aufgebaut werden kann. Die genannten Anwendungsfälle hydraulischer Steuerungen erfordern fast immer zusätzlich eine elektronische Steuerung, welche mit der hydraulischen Steuerung zusammenwirkt. Diese elektronische Steuerung ist üblicherweise in einem Steuergerät zusammengefasst und tritt mittels elektrischer Steuer- und Signalleitungen in Wirkverbindung mit der hydraulischen Steuerung.

Zur Bereithaltung dieses Volumens an Druckfluid mit dem vorbestimmten Druckniveau können nun hydraulische Druckspeicher in der Form beispielsweise eines Membranspeichers eingesetzt werden. Dieser weist aber den Nachteil auf, dass einerseits die Membran nicht vollständig druckdicht ist und andererseits Ermüdungserscheinungen unterliegt, sodass die von dem Druckspeicher geforderte Standzeit mit dem Membranspeicher nicht eingehalten werden kann.

Als weitere Möglichkeit eines solchen Druckspeichers steht der Kolbendruckspeicher mit einer Schraubenfeder oder auf Gasdruckbasis zur Verfügung, mit dem die gewünschte Menge an Druckfluid mit dem vorbestimmten Druckniveau bereitgehalten werden kann. Ein solcher Kolbendruckspeicher weist einen in einem Zylinder axial bewegbaren Druckkolben auf, mit dem das Druckfluid auf dem gewünschten Druckniveau gehalten werden kann. Mit steigendem Druckniveau nehmen aber auch die Dichtigkeitsprobleme zwischen dem Druckkolben und der Zylinderwand zu, sodass es erforderlich ist, die Passung zwischen dem Druckkolben und dem Zylinder hochgenau zu fertigen, was zu hohen Herstellungskosten führt. Bei den Kolbendruckspeichern kann zudem die Notwendigkeit bestehen, dass ein Verkippen bzw. Verkanten des Kolbens in der Zylinderbohrung vermieden werden muss und somit der Kolben eine gewisse Führungslänge aufweisen muss, um gut abdichten zu können. Gasbasierte Druckspeicher sind außerdem Nachteil behaftet, weil sie stark temperaturabhängig sind und somit überdimensioniert werden müssen, um bei Kälte die gewünschten Speicherleistungen zu erbringen.

Die genannten Nachteile der auf Gasdruck basierenden Membran- Blasen- und Kolbendruckspeicher können mittels Tellerfeder-Druckspeichern vermieden werden. Tellerfeder-Druckspeicher weisen weiterhin den Vorteil auf, dass sie eine relativ flache Kennlinie aufweisen.

Ein gattungsgemäßer hydraulischer Druckspeicher ist aus der WO 2007/000128 bekannt. Dort wird ein Federdruckspeicher vorgeschlagen, bei dem zwei Tellerfedern zwischen zwei Gehäusedeckeln, die mit Steuerplatten verschraubt sind, eingespannt sind.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 015 830 A1 ist ein hydraulischer Druckspeicher mit mindestens einem Druckraum, der zwischen zwei gegenüberliegenden verschiebbaren Begrenzungsflächen, die jeweils einen Federdeckel sowie eine Tellerfeder umfassen, sowie mindestens einer feststehenden Begrenzungsfläche gebildet ist, wobei die feststehende Begrenzungsfläche zumindest über einen Teil ihres Umfanges ein Rotationskörper eines U-förmigen Querschnitts als erzeugender Kurve ist, die die Tellerfedern in axialer Richtung festlegt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten hydraulischen Tellerfeder- Druckspeicher der oben genannten Art bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird mit einem hydraulischen Druckspeicher für ein ein Druckfluid enthaltendes hydraulisches System, mit mindestens einem Druckraum, der zwischen zwei gegenüberliegenden verschiebbaren Begrenzungsflächen, die jeweils einen Federdeckel sowie eine Tellerfeder umfassen, sowie mindestens einer feststehenden Begrenzungsfläche gebildet wird, dadurch gelöst, dass zumindest eine dem Druckraum gegenüberliegende, jeweils aus einem Federdeckel und einer Tellerfeder gebildeten Begrenzungsfläche mittels eines Gasdruckspeichers beaufschlagbar ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der hydraulische Druckspeicher so ausgebildet, dass bei drucklos gefülltem oder entleertem Druckraum mittels des Gasdruckspeichers eine Vorspannung auf eine Tellerfeder aufbringbar ist. Die Vorspannung kann dabei beim Befüllen des Druckraums entgegen der Bewegung der Tellerfedern wirken.

Eine bevorzugte Ausführungsform des hydraulischen Druckspeichers zeichnet sich dadurch aus, dass die mittels des Gasdruckspeichers hervorgerufene Vorspannung etwa die Hälfte der erforderlichen Gesamtvorspannung zum Erzeugen des Speicherdrucks, also des Drucks des gespeicherten Fluids, bei vollständig druckbefülltem Druckraum beträgt. Die von dem Gasdruckspeicher erzeugte Vorspannung kann im Bedarfsfall auch wesentlich mehr als die Hälfte der erforderlichen Gesamtvorspannung bei vollständig druckbefülltem Druckraum betragen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des hydraulischen Druckspeichers ist der Verlauf der Kennlinie des Drucks über das Speichervolumen flach und stetig ansteigend ausgebildet. Damit wird ein nahezu linearer Zusammenhang zwischen dem Speichervolumen und dem Speicherdruck erzielt. Eine solche Kennlinie kann durch die Reihenschaltung der Federkennlinien des Gasdruckspeichers und des Tellerfederspeichers erzeugt werden. Ein Gasdruckspeicher hat nämlich üblicherweise eine überproportional ansteigende Kennlinie im Bereich des größten Speichervolumens. Demgegenüber ist es möglich, die Federkennlinie einer Tellerfeder für den Tellerfederspeicher so auszulegen, dass bei steigendem Volumen im Speicher die Tellerfederkraft wieder abnimmt. Die steigende Kennlinie des Gasdruckspeichers wird auf diese Weise kompensiert, um für das Gesamtsystem eine flache Kennlinie zu erhalten. Der hydraulische Druckspeicher kann dadurch weitergebildet sein, dass innerhalb des Druckspeichers zwischen den gegenüberliegenden verschiebbaren Begrenzungsflächen eine elektronische Steuerung angeordnet ist. Nach dieser Weiterbildung der Erfindung ist das hydraulische System mittels der in den Druckspeicher für das hydraulische System integrierten elektronischen Steuerung teilweise oder komplett Steuer- und/oder regelbar ist. Auf diese Weise wird die elektronische Steuerung in dem Tellerfeder-Druckspeicher integriert. Ein separates Gehäuse für die Steuerung ist nicht mehr erforderlich. Somit werden nicht nur Kosten für das nun entfallene Gehäuse sondern auch Bauraum eingespart. In dem Tellerfeder-Druckspeicher wird die Steuerung in dem sowieso vorhandenen Bauraum angeordnet, eine Vergrößerung des Tellerfeder-Druckspeichers ist im Allgemeinen nicht oder nur minimal erforderlich.

Es können auch weitere Bauelemente in den hydraulischen Druckspeicher integriert werden, beispielsweise Sensoren, insbesondere elektrische oder elektronische Sensoren. Solche Sensoren können zur Erfassung und Weiterleitung des Füllstands des Druckspeichers durch Detektion des Abstands zwischen zwei Teilen des Druckspeichers, insbesondere der Tellerfederdeckel oder der Temperatur des Druckfluids dienen.

Üblicherweise weisen die elektronische Steuerung und/oder der Sensor elektrische Steuer- und Signal- und Versorgungsleitungen auf. Vorteilhafterweise lassen sich bei der vorliegenden Erfindung die Steuer- und Signal- und Versorgungsleitungen an einer einzigen Stelle zusammenführen, so dass ein Zentralanschluss geschaffen wird. Neben der weiteren Bauraumeinsparung durch Vermeidung mehrere einzelner Anschlüsse kann auch die Fehleranfälligkeit des gesamten Hydrauliksystems reduziert werden, wenn alle Steuer- und Signalanschlüsse an einer Stelle zusammengeführt sind. Der Verkabelungsaufwand ist dann nämlich wesentlich geringer und Fehler an verschiedenen Steck- oder Verbindungsstellen werden vermieden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des hydraulischen Druckspeichers für ein hydraulisches System ist zwischen den Tellerfedern ein Trägerbauteil angeordnet, welches als Gegenlager für die den Tellerfedern zugeordneten, also den radial innen liegenden Dichtungsund Kippringen dient. Dieses Trägerbauteil besteht bevorzugt aus Kunststoff. Zur Vermeidung von zu hohen Flächenpressungen zwischen den Federdeckeln kann das Trägerbauteil in seinem Zentralbereich mit Durchbrüchen versehen sein, so dass bei geringem Speicherinnendruck die Federdeckel ohne das Trägerbauteil zu belasten aufeinander aufliegen. Das Trägerbauteil kann nach einer Ausführungsform der Erfindung mit einem Sensor und/oder der elektronischen Steuerung versehen sein. Die elektronischen Bauteile können dabei in dem Trägerbauteil eingebettet sein, so dass sie gegenüber dem Druckfluid abgedichtet sind. Elektronische Bauteile können alternativ oder zusätzlich auch auf dem Trägerbauteil angeordnet sein. Im Allgemeinen muss auch in diesem Fall für eine fluiddichte Abdeckung, beispielsweise mittels einer entsprechenden Folie oder mittels einer Vergussmasse gesorgt werden.

Besonders kostengünstig und einfach lässt sich die Integration der elektronischen Bauteile mit dem Trägerbauteil verwirklichen, wenn dieses in einem Spritzgussverfahren hergestellt wird ist es ist auch möglich, nur Einzelteile der elektronischen Steuerung während des Spritzgießens direkt in das das Trägerbauteil mit einzuspritzen, beispielsweise Leiterbahnen oder Befestigungselemente.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckspeichers ist der Zentralanschluss integral mit dem Trägerbauteil hergestellt. Das Trägerbauteil ist dann ein Fertigteil, welches neben der elektronischen Steuerung und gegebenenfalls Sensorelementen auch die bevorzugt einzige Verbindung der elektronische Bauelemente zur Umgebung, nämlich einen Zentralanschluss, bevorzugt in Form einer Steck-, Klemm- oder Schraubverbindung, enthält, und zwar als integriertes Teil. Trägerbauteil und Zentralanschluss sind also beim Einbau einteilig.

Eine Ausführungsform der Erfindung kann die elektronische Steuerung auch außerhalb des Druckraums für das Fluid, nämlich oder teilweise oberhalb der oberen Tellerfeder und unterhalb der unteren Tellerfeder angeordnet sein. Eine separate Abdichtung gegenüber dem Druckfluid wie in oder auf dem Trägerbauteil ist in diesem Fall nicht erforderlich, da die genannten Räume per se gegenüber dem Druckfluid abgedichtet sind.

Die Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die elektronische Steuerung in oder auf dem Trägerbauteil angeordnet ist, weisen den zusätzlichen Vorteil auf, dass die elektronischen Bauelemente mittels des Druckfluids gekühlt werden können. Je nach Leistungsfähigkeit der Bauelemente kann eine nicht unerhebliche Wärmemenge entstehen, die dann problemlos mithilfe des ohnehin vorhandenen Fluids abgeführt werden kann. Eine separate, zusätzliche Kühleinrichtung für die Steuerelektronik ist dann in der Regel nicht erforderlich. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen hydraulischen Druckspeichers besteht darin, dass die oft kritische Abdichtung der elektronischen Steuerung in dem Hydrauliksystem gegenüber Umwelteinflüssen entfällt, da der Druckspeicher bereits über eine wirkungsvolle Abdichtung verfügt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Steuerung in dem Trägerbauteil eingebettet ist oder innerhalb des Gasdruckspeichers angeordnet ist.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden

Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen

Figur 1 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Druckspeichers;

Figur 2 eine Schnittdarstellung des Druckspeichers gemäß Fig.1 im gefüllten Zustand und

Figur 3 Diagramm mit den Druckverläufen über das Speichervolumen eines hydraulischen Druckspeichers.

Der erfindungsgemäße Druckspeicher wird anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckspeichers 1 , wobei sich die Darstellungen der Fig. 1 und 2 nur dadurch unterscheiden, dass der Druckspeicher 1 in Fig.1 drucklos ist und in Fig. 2 unter Druck steht. Fig. 3 zeigt beispielhaft die Verläufe der Drücke des hydraulischen Speichermediums, des Gasdruckspeichers und der Tellerfeder über das Speichervolumen des hydraulischen Druckspeichers 1.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich weist der Druckspeicher 1 zwei ringförmige Tellerfedern, nämlich eine untere Tellerfeder 2 und eine obere Tellerfeder 3 auf, deren mittlere Öffnung jeweils mittels eines Federdeckels 4, 5 verschlossen ist. Die obere Tellerfeder 3 wirkt dabei mit einem oberen Federdeckel 5 zusammen, entsprechend wirkt eine untere Tellerfeder 2 mit einem unteren Federdeckel 4 zusammen. Der obere Federdeckel 5 und der untere Federdeckel 4 sind baugleich, entsprechend sind die obere Tellerfeder 3 und die untere Tellerfeder 2 baugleich. In axialer Richtung werden die Tellerfedern 2, 3 an ihrem äußeren Umfang von einem dreiteiligen Gehäusering 6 mit U-förmigem Querschnitt festgelegt. Zwischen den Tellerfedern 2, 3 ist ein Trägerbauteil 7 aus spritzgegossenem Kunststoff angeordnet. In dieses Trägerbauteil 7 sind beispielsweise, hier nicht dargestellt, eine Sensorspule sowie Platinen und elektronische Chips fluiddicht integriert. Die Sensorspule ist Teil eines ebenfalls nicht dargestellten Sensors zur Erfassung des Abstands zwischen dem Trägerbauteil 7 und den Tellerfedern 2, 3. Dieser Abstand ist ein Maß für den Füllgrad des Druckspeichers und kann somit auch ein Maß für den gespeicherten Druck sein. Die Platinen und die Chips können zusammenwirken, bilden aber jedenfalls zumindest teilweise eine elektronische Steuerung oder Regelung für ein hydraulisches System oder für ein hydraulisches System enthaltendes technisches Gesamtsystem, beispielsweise eine Getriebesteuerung. Diese Steuerung oder Regelung benötigt daher kein separates Gehäuse, sondern ist in das Trägerbauteil und damit in den Druckspeicher integriert und fluiddicht abgeschlossen. Bevorzugt bilden die elektronischen Bauteile eine vollständige Steuerung für einen Teil oder für ein gesamtes hydraulisches System, insbesondere eine komplette Getriebe- und/oder Kupplungssteuerung für ein automatisches oder automatisiertes Getriebe.

Das Trägerbauteil 7 dient bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckspeichers 1 also auch als Sensor-, Dichtungs- und Elektronikträger. Das Trägerbauteil 7 übernimmt weiterhin die Funktion als Gegenlager für die radial äußeren, also gehäuseseitigen Dichtungsringe 20.

Zusätzlich sind hier nicht dargestellte elektrische Zu-, Versorgungs- und Signalleitungen für den mindestens einen Sensor und die elektronischen Bauteile in das Trägerbauteil eingebettet und somit integriert. Neben dem bereits erwähnten Vorteil, dass auf ein separates Gehäuse für eine von den elektronischen Bauteilen bebildeten Steuerung und/oder Regelung verzichtet werden kann, werden die elektronischen Bauteile zusätzlich mittels des sie umgebenden Druckfluids gekühlt. Auf diese Weise kann eine oftmals nicht unerhebliche von elektronischen Bauteilen erzeugte Wärmemenge abgeführt werden, ohne dass dazu aufwändige Maßnahmen getroffen werden müssen, beispielsweise die Anordnung von Kühlrippen oder der Einbau von Ventilatoren.

Die nicht dargestellten elektrischen Zu-, Versorgungs- und Signalleitungen werden bei dem Druckspeicher 1 in einem nicht gezeichneten zentralen, durch eine Öffnung im Gehäuse 6 nach außen geführten Steckanschluss gebündelt, welcher mit einem Stecker verbindbar ist. Die Zu-, Versorgungs- und Signalleitungen für und zu den elektrischen und elektronischen Bauteilen werden somit an einer Stelle des Trägerbauteils und auch des hydraulischen Systems zusammengeführt, so dass sie mittels eines nicht dargestellten Zentralstecker kontaktiert werden können. Der zentrale Steckanschluss kann ein integrales Teil des Trägerbauteils 7.

Das Trägerbauteil 7 weist weiterhin Ausnehmungen auf, durch die Auflagenocken 11 , 12 der Federdeckel 4, 5 hindurchragen. Die Auflagenocken 11 , 12 liegen im drucklosen Zustand des Druckspeichers wie in Fig. 1 dargestellt aufeinander auf und heben im mit Druckfluid gefüllten Zustand des Druckspeichers, der in Fig. 2 dargestellt ist, voneinander ab. Auf diese Weise kann eine von den Tellerfedern 2,3 aufgebrachte unzulässig hohe Flächenpressung auf das aus Kunststoff bestehende Trägerbauteil 7 vermieden werden. Außerdem wird dadurch vermieden, dass bei innerhalb der Toleranz abweichenden Federkräften ein Verbiegen des Trägerteils hervorgerufen wird.

Zwischen den nach Innen weisenden Flächen der Tellerfedern 2, 3, der Federdeckel 4, 5 und des Gehäuserings 6 ist der Druckraum 13 des Druckspeichers 1 ausgebildet. Der Druckraum 13 kann mittels eines Druckfluidzulaufs 14 befüllt werden, welcher mit einem Hydrauliksystem über ein nicht dargestelltes Ventil verbindbar ist. Der Druckfluidzulauf 14 ist durch eine Öffnung im Gehäusering 6 hindurchgeführt und mündet in dem Trägerbauteil 7, wobei diese Verbindung mittels einer Dichtung 15 abgedichtet ist. Das Trägerbauteil 7 weist weiterhin eine Ausnehmung 16 auf, durch die das Druckfluid von dem Druckfluidzulauf 14 in den Druckraum 13 fließen kann.

Der obere Federdeckel 5 umfasst in seinem radial äußeren Bereich zwei benachbarte Ringnuten. Die innere Ringnut nimmt einen deckelseitigen Kippring 17 auf, die äußere nimmt einen deckelseitigen Dichtungsring 18 auf. Die obere Tellerfeder 3 ist gehäuseseitig an einem ge- häuseseitigen Kippring 19 gelagert und über einen gehäuseseitigen Dichtungsring 20 gegenüber der Umgebung abgedichtet. Der obere Federdeckel 5 ist mit dem unteren Federdeckel 4 baugleich, ebenso sind obere Tellerfeder 3 und untere Tellerfeder 2 identisch, diese unteren Bauteile weisen einen entsprechende Kippringe und Dichtungsringe auf.

Oberhalb der oberen Tellerfeder 3 und des oberen Federdeckels 5 sowie unterhalb der unteren Tellerfeder 2 und des unteren Federdeckels 4 ist jeweils ein Gasdruckspeicher 8, 10 angeordnet, welcher mit einem Gas gefüllt ist und bereits unter einer gewissen Vorspannung steht. Der Gasdruckspeicher 8 ist nach Art eines Blasenspeichers mit einer gasdichten, ge- schlossenen Membran 9 aufgebaut. Weiterhin ist oberhalb der Membranen 9 jeweils eine Abstützplatte 21 vorgesehen, welche die Membranen 9 nach außen unterstützen und die ihrerseits am Gehäusering 6 abgestützt sind. Die Membranen 9 und die Gasdruckspeicher 8, 10 sind somit zwischen den Abstützplatten 21 einerseits und den Tellerfedern 2, 3 und den Federdeckeln 4, 5 andererseits eingeschlossen. Auf diese Weise können die Gasdruckspeicher 8, 10 vorgefüllt und vorgespannt eingebaut werden, ohne dass die Membran unzulässig gedehnt wird. Da außerdem die Membran immer an den Flächen der Abstützplatten 21 und der Tellerfedern 2, 3 und der Federdeckel 4, 5 anliegen, kann ein eventueller Gasverlust aufgrund von Diffusion weiter minimiert werden.

Alternativ kann auf eine Membran verzichtet werden. In diesem Fall kann der Gasraum mittels der Begrenzungsflächen der Abstützplatte und O-Ring Dichtungen begrenzt werden.

Wird mittels des Druckfluids Hydraulikdruck im Druckraum 13 aufgebaut, so werden die Federdeckel 4 und 5 sowie die radial inneren Bereiche der Tellerfedern 2 und 3 in Richtung nach außen gedrückt, so dass sich der Druckraum 13 vergrößert. Gleichzeitig werden auch die Gasdruckspeicher 8, 10 zusammengedrückt, so s dass die Federkräfte die Tellerfedern 2, 3 zusätzlich von der Federwirkung der Gasdruckspeicher unterstützt werden. Der Gasdruckspeicher 8 und die Tellerfeder 2 sowie der Gasdruckspeicher 10 und die Tellerfeder 3 sind mit ihren Federwirkungen in Reihe geschaltet. Fig. 2 zeigt den Zustand des Druckspeichers 1 im gefüllten Zustand. Beim Befüllen rollen die Tellerfedern 2 und 3 dabei auf dem deckelseitigen Kippring 17 und dem gehäuseseitigen Kippring 19 ab, so dass die Schwenkbewegung der Tellerfedern 2, 3 gegenüber den Federdeckeln 4, 5 bzw. dem Gehäusering 6 nicht behindert wird.

Fig. 3 zeigt die Kennlinien des Drucks 30 des gespeicherten Hydraulikmediums des Druckspeichers 1 , den Verlauf des Gasdrucks 40 eines Gasdruckspeichers 8, 10 und den Druckverlauf 50 einer Tellerfeder 2, 3 über das gespeicherte Volumen des Druckspeichers 1. Da das Gaspolster in dieser Anordnung prozentual nur wenig verdichtet wird, steigt der Gasdruck 40 nur wenig an. In herkömmlichen Gasspeichern ist die Druckkennlinie sehr steil, weil das gespeicherte Volumen im Verhältnis zum Gesamtvolumen groß ist. Die Kennlinie der Tellerfeder kann so ausgelegt werden, dass bei steigendem Volumen im Speicher die Kraft der Tellerfeder wieder abnimmt. Somit kann die ansteigende Gasdruckkennlinie ausgeglichen werden. Somit weist das Gesamtsystem eine flache Kennlinie auf. In Fig. 3 sind die Tellerfederkennli- nie 50 ohne Gaspolster und die Gasdruckkennlinie 40 ohne Tellerfederbeaufschlagung sowie und die resultierende Druckkennlinie 50 des Systems abgebildet um die Zusammenhänge zu verdeutlichen. Die Kennlinie 50 des Öldrucks entspricht der Summe der beiden anderen Kennlinien.30, 40. Die dargestellten Kennlinien zeigen lediglich eine mögliche, beispielhafte Auslegung des Speichers.

Bezuqszeichenliste

Druckspeicher

Tellerfeder

Tellerfeder

Federdeckel

Federdeckel

Gehäusering

Trägerbauteil

Gasdruckspeicher

Membran

Gasdruckspeicher

Auflagenocken

Auflagenocken

Druckraum

Druckfluidzulauf

Dichtung

Ausnehmung

Kippring

Dichtungsring

Kippring

Dichtungsring

Abstützplatte

Kennlinie Druckspeicher

Kennlinie Gasdruck

Kennlinie Tellerfeder